直驅(qū)式永磁同步風力發(fā)電機無位置-速度傳感器矢量控制研究.pdf

1、本文以雙PWM變換器控制的直驅(qū)式永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)為研究對象。介紹了系統(tǒng)各組成部分的數(shù)學模型；確定了通過對發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩的有效控制實現(xiàn)最大功率追蹤的策略；設計了基于轉(zhuǎn)子磁場定向的電流閉環(huán)控制系統(tǒng)。在此基礎上，在Matlab/Simulink中搭建了有位置/速度傳感器直驅(qū)風電矢量控制系統(tǒng)的仿真模型，仿真結(jié)果表明系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最大功率追蹤，動、靜態(tài)性能良好。
　　 在αβγ三維坐標系下分析了SVPWM的一般原理，研究了不同零矢量分配

2、方式對電壓源型逆變器輸出共模電壓、直流母線電壓利用率、輸出電能質(zhì)量和開關損耗方面的影響，并提出了一種能夠有效抑制共模電壓的零序分量周期平衡的SVPWM方法。
　　 為了降低風力發(fā)電運行成本，克服實際系統(tǒng)中機械式傳感器不易裝配等問題，本文研究了基于簡化卡爾曼濾波器位置/速度估計算法的無傳感器控制技術。選取轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速作為狀態(tài)變量，兩相定子電流作為輸入，建立了永磁同步發(fā)電機狀態(tài)估計離散模型，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子位置和速度的準確估計。仿真結(jié)果

3、表明，這種方法能夠準確估計出電機的轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速信息，動靜態(tài)性能良好，并基于此實現(xiàn)了最大功率追蹤控制。本文還研究了基于擴展電動勢鎖相環(huán)的發(fā)電機轉(zhuǎn)子位置/速度估計方法，仿真比較表明，簡化卡爾曼濾波估計算法在穩(wěn)態(tài)、動態(tài)估計性能上要優(yōu)于這種方法。
　　 文章首先完成了雙PWM變換器驅(qū)動電路的設計。其次，編寫了三種SVPWM方法的DSP程序，實驗驗證了零矢量對SVPWM的影響。然后，進行了風速穩(wěn)定和突變時的有位置/速度傳感器系統(tǒng)的運行實