永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)變流器的直接轉(zhuǎn)矩控制研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消費(fèi)逐年增加，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，風(fēng)力發(fā)電受到世界的普遍重視。變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的發(fā)電系統(tǒng)，直驅(qū)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制性能好、系統(tǒng)可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電中擁有很大的優(yōu)勢(shì)。本文以永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)變流器為控制目標(biāo)，對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制方法進(jìn)行了研究。
　　本文首先介紹了永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)側(cè)變流器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，建立了永磁同步發(fā)電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系、兩相同步

2、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系和兩相靜止坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出了機(jī)側(cè)變流器的基本數(shù)學(xué)模型，為后續(xù)的研究打好了理論基礎(chǔ)。文章詳細(xì)介紹了直接轉(zhuǎn)矩控制理論，得出了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本控制思想，給出了永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，分析了系統(tǒng)的控制原理，給出了永磁同步發(fā)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制在定子磁場(chǎng)定向下的磁鏈和轉(zhuǎn)矩的觀測(cè)模型，詳解了開(kāi)關(guān)矢量表的構(gòu)造過(guò)程，并在 Matlab中對(duì)基于開(kāi)關(guān)表的永磁同步發(fā)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　針對(duì)傳統(tǒng)的

3、基于開(kāi)關(guān)表的直接轉(zhuǎn)矩控制中存在轉(zhuǎn)矩、磁鏈波動(dòng)大，開(kāi)關(guān)頻率不固定的問(wèn)題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。首先是定子磁鏈觀測(cè)器的改進(jìn)，包括定子電阻的補(bǔ)償矯正、積分環(huán)節(jié)的改進(jìn)，提出了基于SVPWM的直接轉(zhuǎn)矩控制和基于預(yù)測(cè)SVPWM的直接轉(zhuǎn)矩控制方法，并對(duì)這兩種控制策略進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果表明這些改進(jìn)措施能夠有效減少轉(zhuǎn)矩和磁鏈的波動(dòng)，改善了轉(zhuǎn)矩、磁鏈和定子電流的波形，提高了系統(tǒng)的控制性能。最后，在 TI公司的TMS320F2812芯片的基礎(chǔ)上對(duì)永磁直驅(qū)風(fēng)