雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)無速度傳感器控制策略的研究.pdf

1、當(dāng)今社會，能源短缺和環(huán)境污染成為制約經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，開發(fā)利用清潔能源刻不容緩。風(fēng)能因其儲量大、分布面廣等優(yōu)點從眾多可再生能源中脫穎而出。在現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)因其發(fā)電機體積小、投入成本低等優(yōu)點受到廣泛應(yīng)用。為了提高風(fēng)能利用率以及風(fēng)電機組的發(fā)電效率，多研究雙饋系統(tǒng)的最大風(fēng)能追蹤控制，可通過風(fēng)速和轉(zhuǎn)速獲得雙饋電機的最大功率，而后對系統(tǒng)實施控制。由此可見轉(zhuǎn)速信息是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，可通過傳感器獲得，而傳感器的使用會增加系統(tǒng)

2、成本，降低系統(tǒng)可靠性。因此，本文在雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能控制的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了系統(tǒng)的無速度傳感器控制策略。
　　該無速度傳感器控制策略的應(yīng)用對象為雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)子側(cè)變換器，并為此搭建了相應(yīng)的實驗平臺。文中首先分析了雙饋感應(yīng)發(fā)電機和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的工作原理及其數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，以實現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤為控制目標(biāo)，采用了基于定子電壓矢量定向的控制策略，搭建了功率、電流雙環(huán)控制系統(tǒng)，完成了功率的解耦控制。在風(fēng)速突變的情況下，仿

3、真實現(xiàn)了雙饋系統(tǒng)的風(fēng)能實時追蹤。
　　針對傳感器的安裝存在同心角度不準(zhǔn)、系統(tǒng)可靠性不高等問題，本文對基于模型參考自適應(yīng)的轉(zhuǎn)速估計方法進(jìn)行了深入研究。文中首先分析了基于轉(zhuǎn)子電流的模型參考自適應(yīng)方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)速的估計，但存在一定的偏差；為此研究了基于轉(zhuǎn)矩相等的模型參考自適應(yīng)方法，且在轉(zhuǎn)速估計時采用低通濾波器代替純積分器，并對其進(jìn)行相位和幅值補償。理論分析和仿真驗證表明，該方法對實際轉(zhuǎn)速辨識的精確度更高，進(jìn)而更好地完成了系統(tǒng)的無