直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機側(cè)控制策略研究.pdf

1、直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有可靠性高、電能質(zhì)量好、發(fā)電效率高、控制方式靈活等特點,符合未來風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,具有良好的研究與應(yīng)用前景。本文在分析直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)與工作原理的基礎(chǔ)上,為提高系統(tǒng)的發(fā)電效率與可靠性,對其機側(cè)部分的控制策略進行了深入研究,并通過仿真研究驗證了所提出控制策略的正確性與有效性。
　　本文首先簡要介紹了世界風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況,分析了目前主流風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu),綜述了無速度傳感器控制與最大功率點

2、跟蹤控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀。
　　其次,分析了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及工作原理,選擇雙PWM拓撲作為本文的研究對象,建立了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力機、永磁同步發(fā)電機、變槳距執(zhí)行機構(gòu)、機械傳動鏈在內(nèi)的機側(cè)部分的數(shù)學(xué)模型。
　　第三,為了減少物理傳感器的使用,提高系統(tǒng)可靠性,研究了PMSG的無速度傳感器矢量控制技術(shù),使用模型參考自適應(yīng)控制對發(fā)電機轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子位置進行估計;使用單同步坐標系軟件鎖相環(huán)對轉(zhuǎn)子初始位置進行鎖定;采用i

3、d?0的矢量控制策略通過 SVPWM調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)了對發(fā)電機的轉(zhuǎn)速控制。仿真結(jié)果表明,該方法可以準確估計發(fā)電機轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子位置,并且可以對給定轉(zhuǎn)速信號做出快速準確的響應(yīng),具有良好的控制效果。
　　第四,為了在盡可能提高風(fēng)能利用率的同時減小轉(zhuǎn)速的波動,研究了最大功率點跟蹤控制技術(shù),給出了基于斜率變化的變步長爬山法、基于二分法的變步長爬山法與模糊邏輯搜索法,分別對其工作原理、算法流程以及設(shè)計方法進行了詳細的分析說明。仿真結(jié)果表明三種方法均