直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)無速度傳感器控制技術(shù)研究.pdf

1、直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組因其具有能量轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、并網(wǎng)功率控制靈活等優(yōu)點,成為了繼雙饋型風(fēng)電機(jī)組之后風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的重要研究方向。因位置傳感器的安裝增加了系統(tǒng)的成本,降低了系統(tǒng)的可靠性,而且易受溫度、濕度及振動等因素的影響,無速度傳感器控制技術(shù)成為了直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電的研究熱點。
　　 本文圍繞直驅(qū)型PMSG的無速度傳感器控制技術(shù)展開理論研究,對定子磁鏈觀測器的設(shè)計方法和PMSG的控制策略進(jìn)行分析探討,并通過仿真和實驗驗證了理論研

2、究的正確性。首先,介紹了風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,闡述了恒速恒頻和變速恒頻兩種風(fēng)力發(fā)電控制方式,在此基礎(chǔ)上比較了主動整流方式和被動整流方式。介紹了永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀。其次,研究了直驅(qū)型永磁同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及其控制策略。推導(dǎo)出了坐標(biāo)變換矩陣及各個坐標(biāo)系下PMSG的數(shù)學(xué)模型；對PMSG的矢量控制進(jìn)行了深入研究和比較,得到基于ZDAC的控制框圖；并對SVPWM的實現(xiàn)方法做了分析。第三,研究了永磁同步發(fā)電機(jī)無速度傳感

3、器控制技術(shù)。通過仿真對比幾種基于U-I模型的定子磁鏈觀測方法的性能,選取基于坐標(biāo)變換的飽和反饋積分器用于位置估計,并探討了該方法相關(guān)參數(shù)的選取原則和轉(zhuǎn)子位置角補(bǔ)償方法。第四,作為對理論分析結(jié)果的仿真驗證,搭建了直驅(qū)型PMSG無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型,對轉(zhuǎn)子位置角的估計精度、ZDAC控制精度、轉(zhuǎn)子位置角與相電流相位關(guān)系等均進(jìn)行了分析驗證。最后,作為對理論分析的實驗驗證,搭建了永磁同步電機(jī)對拖實驗平臺,模擬風(fēng)力發(fā)電的運行狀態(tài)?；?/p>