永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)控制算法的研究.pdf

1、隨著石油、煤炭、天然氣等化石燃料的枯竭,可再生能源越來(lái)越受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。風(fēng)能作為一種安全可靠無(wú)污染的可再生能源,近年來(lái),在全世界得到了快速發(fā)展,尤其是永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)得到越來(lái)越多的關(guān)注,本文主要的研究?jī)?nèi)容是永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)控制算法的研究和風(fēng)機(jī)模擬的實(shí)現(xiàn)。
　　本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外風(fēng)電研究的現(xiàn)狀及其未來(lái)風(fēng)電的發(fā)展趨勢(shì),然后介紹風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器研究現(xiàn)狀,結(jié)合變流器的主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),本文選擇了背靠背式PWM變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),

2、并且對(duì)變流器的各種控制方法進(jìn)行了分析,緊接著對(duì)觀測(cè)器和風(fēng)機(jī)模擬技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。其次,從能量成型的角度分析了分析無(wú)源性和耗散性的相關(guān)理論,通過(guò)歐拉-拉格朗日方程衍生出系統(tǒng)哈密頓表達(dá)形式,論述了歐拉-拉格朗日系統(tǒng)及其控制器的設(shè)計(jì)思想,結(jié)合端口受控哈密頓方程和系統(tǒng)耗散性的概念,得到本文所要研究的端口受控耗散哈密頓系統(tǒng)( Port-controlled Dissipative Hamiltonian,PCHD)。將PCHD系統(tǒng)與永磁直

3、驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合,建立永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的PCHD模型,為了實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤(MPPT)控制,將PCHD理論與非奇異終端滑模(NTSM)相結(jié)合,提出了一種永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的雙閉環(huán)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)控制方案,并與傳統(tǒng)PI控制進(jìn)行了對(duì)比研究。所提控制策略使得系統(tǒng)具有更快的響應(yīng)速度,魯棒性和抗干擾能力較好,很好的實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的最大風(fēng)能追蹤控制。然后,針對(duì)在機(jī)側(cè)控制中,光電編碼器在強(qiáng)電干擾下或出現(xiàn)故障的情形下,容易將錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)速和相位信息采集過(guò)來(lái)等問(wèn)題,提