雙饋風力發(fā)電交流勵磁系統(tǒng)的非線性控制研究.pdf

1、雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)調速范圍寬、風能利用率高,在風力發(fā)電并網中有著良好的應用前景?，F(xiàn)較多采用的PI控制器和矢量控制,存在對電機參數(shù)的依賴性強、動態(tài)解禍不佳問題。研究表明大部分是因為雙饋風電系統(tǒng)含有大量的非線性環(huán)節(jié)造成的。為此本文采用積分滑模變控制,反饋線性化控制,基于擴張狀態(tài)觀測器的積分滑模變控制等非線性控制策略對雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化控制進行了研究。
　　本文首先分析和研究了雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學模型。針對風力發(fā)電的控制目標和數(shù)學模型

2、中的非線性特性,設計了兩種非線性控制策略,積分滑模變控制器和基于反饋線性化控制器。這兩種控制策略均較好的解決了傳統(tǒng)矢量控制對電機參數(shù)的依賴強以及動態(tài)解耦不佳問題。并對這兩種策略的控制原理和優(yōu)缺點進行了詳細分析,在理論基礎上提高了DFIG的適應性以及動態(tài)性能。
　　其次結合滑模變的理論分析與研究,針對該算法存在的不足,引入狀態(tài)觀測器實時估計系統(tǒng)的擾動性,對產生滑模控制的抖振原因和削弱抖振的方法進行了研究。設計基于擴張狀態(tài)觀測器的積分

3、滑模變控制算法,應用于DFIG非線性控制系統(tǒng)中,對該系統(tǒng)進行數(shù)學建模,能夠有效的削弱了積分滑模變控制系統(tǒng)的抖振,以期達到系統(tǒng)的控制要求。
　　最后,在PscAD仿真環(huán)境中,將上述幾種非線性控制策略應用于DFIG矢量控制中,建立其系統(tǒng)模型。仿真結果表明:本文提出的控制策略均能實現(xiàn)雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤以及有功功率和無功功率解耦。對仿真結果進行對比分析,發(fā)現(xiàn)基于滑模變結構的系統(tǒng)相對于反饋線性化控制系統(tǒng)有較好的解耦效果,較強的全