基于無(wú)速度傳感器的DFIG最大風(fēng)能捕獲控制研究.pdf

1、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)(doubly-fed induction generator, DFIG)作為目前我國(guó)風(fēng)電事業(yè)應(yīng)用最為主流的電機(jī)，不僅具有同步電機(jī)的勵(lì)磁特性還具有異步電機(jī)的調(diào)速特性，并且憑借其控制方式和柔性連接的優(yōu)點(diǎn)，在風(fēng)電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。在大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，系統(tǒng)對(duì)電機(jī)的運(yùn)行要求非常嚴(yán)格，因而控制器對(duì)DFIG至關(guān)重要。采用基于觀測(cè)器的無(wú)速度傳感器的控制方法，可簡(jiǎn)化裝置，降低成本，減少外部干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，已成為目前的研究熱點(diǎn)。本文以DFI

2、G為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了幾種無(wú)速度傳感器的終端滑?？刂撇呗?，如下：
　　設(shè)計(jì)基于模糊自適應(yīng)觀測(cè)器的DFIG最大風(fēng)能捕獲模糊終端滑模的控制器。在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，確定DFIG的數(shù)學(xué)模型，采用模糊自適應(yīng)觀測(cè)器對(duì)DFIG的轉(zhuǎn)子角速度進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。解決了在比例+積分的自適應(yīng)律中采用固定增益影響觀測(cè)效果的問(wèn)題。根據(jù)最大風(fēng)能捕獲原理，對(duì)轉(zhuǎn)速控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)。為提高系統(tǒng)的魯棒性和控制精度，對(duì)解耦后的DFIG轉(zhuǎn)子模型采用模糊終端滑模方法進(jìn)行控制，有

3、效地抑制系統(tǒng)的抖振現(xiàn)象，并在有限時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差跟蹤。
　　設(shè)計(jì)無(wú)速度傳感器DFIG最大風(fēng)能捕獲Backstepping終端滑模的控制器。在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，將DFIG轉(zhuǎn)子磁鏈定向的數(shù)學(xué)模型看作兩個(gè)子系統(tǒng)，分別設(shè)計(jì)Backstepping終端滑?？刂破?，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲。采用Backstepping終端滑模的方法，設(shè)計(jì)DFIG轉(zhuǎn)速和磁鏈觀測(cè)器，采用高階終端滑模面能有效抑制系統(tǒng)的抖振。仿真結(jié)果表明采用該方法設(shè)計(jì)的觀測(cè)器和控制器都

4、具有強(qiáng)魯棒性，能實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差跟蹤，系統(tǒng)響應(yīng)快，穩(wěn)態(tài)精度高。
　　設(shè)計(jì)基于智能優(yōu)化算法的無(wú)速度傳感器DFIG最大風(fēng)能捕獲終端滑模的控制器。采用基于 Backstepping終端滑模的方法設(shè)計(jì)控制器，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲。采用微分跟蹤器（TD）安排參考輸入信號(hào)，解決初始誤差大等問(wèn)題?；陔娏鞣匠淘O(shè)計(jì)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(ESO)對(duì)轉(zhuǎn)速和磁鏈進(jìn)行估計(jì)，以降低轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器運(yùn)行，并對(duì)耦合等擾動(dòng)項(xiàng)觀測(cè)且加以補(bǔ)償，簡(jiǎn)化 Backsteppi