基于預(yù)測電流控制的自勵異步發(fā)電機電壓穩(wěn)定研究.pdf

1、近年來，風(fēng)能、水能等可再生能源發(fā)電在世界能源需求比重不斷增加，特別在貧困和偏遠(yuǎn)地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，而自勵異步發(fā)電機(SEIG)系統(tǒng)依靠其體積小、重量輕、價格便宜、結(jié)構(gòu)簡單堅固及可靠性高等優(yōu)點，在獨立發(fā)電系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景和很高的經(jīng)濟效益。當(dāng)SEIG在一定轉(zhuǎn)速下，通過轉(zhuǎn)子剩磁和并聯(lián)的勵磁電容組的相互作用，自激建壓成為獨立發(fā)電系統(tǒng)并為負(fù)載提供電能，但由于SEIG的帶載能力較差，無法對電壓連續(xù)調(diào)節(jié)，僅僅依靠勵磁電容的激勵作用無法保持電

2、壓穩(wěn)定運行，電壓會隨負(fù)載或者轉(zhuǎn)速的不同而產(chǎn)生波動，嚴(yán)重的甚至崩潰，其電能質(zhì)量無法保證，因此需要對SEIG進行實時動態(tài)無功補償。在眾多的電壓調(diào)節(jié)和無功補償技術(shù)中，靜止同步補償器(STATCOM)由于其動態(tài)響應(yīng)速度快，在SEIG的穩(wěn)壓控制中得到廣泛應(yīng)用，STATCOM并聯(lián)SEIG系統(tǒng)的無功補償技術(shù)方案，對無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)的能力，實現(xiàn)了電壓穩(wěn)定控制以及電能質(zhì)量的改善作用。
　　為了實現(xiàn)SEIG的電壓穩(wěn)定控制。首先，搭建了SEIG的數(shù)學(xué)

3、模型，通過仿真分析了SEIG在空載和帶負(fù)載運行下機端電壓的波形情況，并在dSPACE實驗平臺上進行驗證。然后采用STATCOM并聯(lián)補償方法，研究了電壓外環(huán)采用PI控制，電流內(nèi)環(huán)采用預(yù)測電流控制(PCC)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)下SEIG的機端電壓波形，并和傳統(tǒng)的雙閉環(huán)PI控制比較。仿真和實驗結(jié)果都表明，通過對STATCOM的雙閉環(huán)控制，可以實現(xiàn)SEIG在三相對稱負(fù)載、動態(tài)負(fù)載情況下的機端電壓穩(wěn)定控制。
　　同時，為了解決SEIG在三相不對