六相同步風力發(fā)電機最大功率跟蹤控制研究.pdf

1、煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)非可再生能源的過度消耗，給自然環(huán)境帶來嚴重污染和破壞，人們開始把目光轉向清潔的可再生的能源。而可再生能源中，風能被普遍認為是取之不盡、用之不竭的完全意義上的綠色能源。并且風電的開發(fā)周期短、對環(huán)境要求低，因此在世界范圍內得到快速發(fā)展。隨著風電技術的不斷發(fā)展，采用多相發(fā)電機的風力發(fā)電結構已經(jīng)成為一個重要發(fā)展方向。本文以一種采用分布式變流器結構的六相同步風力發(fā)電系統(tǒng)為對象，研究其最大功率跟蹤控制方法。
　　首先，

2、本文介紹了六相同步風力發(fā)電系統(tǒng)的結構組成，包括風力機、六相同步發(fā)電機、兩套并聯(lián)結構的背靠背變流器。闡述了風力機的模型及相關概念，包括風能利用系數(shù)、葉尖速比。詳細分析了六相同步發(fā)電機的結構及相關坐標變換，利用空間矢量解耦坐標變換，建立六相同步發(fā)電機在dq旋轉坐標系下的數(shù)學模型。對于背靠背變流器，主要研究的是與發(fā)電機控制有關的機側變流器。
　　其次，對風力機的最大風能捕獲進行分析，得出最大功率跟蹤控制方法，并介紹了幾種同步電機矢量控制

3、方法。詳細分析了基于最佳轉矩的最大功率跟蹤控制方法和零d軸電流同步發(fā)電機矢量控制方法，構建了轉矩外環(huán)和電流內環(huán)的雙閉環(huán)解耦PI控制方案，以此實現(xiàn)六相同步風力發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤。
　　最后，詳細介紹了兩電平電壓源變流器的空間矢量脈寬調制(SVPWM)基本原理及仿真實現(xiàn)方法。根據(jù)前文分析得出的風力機、六相同步發(fā)電機的數(shù)學模型及其最大功率跟蹤控制方案，在Simulink中搭建六相同步風力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，分別在定風速和變風速下進行仿