變速恒頻雙饋式風(fēng)電機(jī)組的控制策略研究.pdf

1、目前，石油、煤炭等不可再生能源的枯竭，使風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生綠色能源越來(lái)越受到人們的重視。而變速恒頻(VSCF)雙饋風(fēng)力發(fā)電技術(shù)因其效率高、逆變器容量低等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。相比于恒速恒頻(CSCF)發(fā)電，VSCF風(fēng)能利用效率更高，所以其能充分利用風(fēng)能，是被認(rèn)為最優(yōu)化的控制方式和未來(lái)風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的主流方向?？梢源蠓秶{(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是其主要優(yōu)點(diǎn)。即隨著風(fēng)速調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其運(yùn)行在最佳轉(zhuǎn)速。只有這樣才能進(jìn)行最大風(fēng)能捕獲。
　　

2、 首先，本文介紹了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀。在對(duì)雙饋發(fā)電機(jī)進(jìn)行了理論分析和風(fēng)力機(jī)的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的研究基礎(chǔ)上，找出了獲取最大風(fēng)能的控制方式。建立了雙饋發(fā)電機(jī)在兩相轉(zhuǎn)子速坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型和仿真模型。并在其三種工作狀態(tài)的仿真研究基礎(chǔ)上，對(duì)雙饋發(fā)電機(jī)離并網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行了仿真研究。
　　 其次，研究了直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)。DTC原理是采用空間電壓矢量對(duì)逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。通過(guò)對(duì)基于PID的最大風(fēng)能捕獲系統(tǒng)的仿真研究，表明DTC可以很

3、好的控制發(fā)電機(jī)運(yùn)行在最佳轉(zhuǎn)速。但由于PID控制存在轉(zhuǎn)速超調(diào)，且電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大。定子側(cè)的電磁功率輸出不平穩(wěn)。為了獲得更好的控制性能，本文研究了滑?？刂啤⒛：？刂?，并對(duì)一類非線性系統(tǒng)采用這兩種智能控制方法進(jìn)行了仿真研究。在此基礎(chǔ)上將這兩種方法應(yīng)用到雙饋發(fā)電機(jī)的速度調(diào)節(jié)器中。通過(guò)對(duì)PID控制、模糊滑?？刂坪突？刂频膶?duì)比分析，最終得出了結(jié)論。結(jié)論表明相對(duì)于PID和滑模控制，基于模糊滑?？刂频碾p饋發(fā)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制，具有很好的轉(zhuǎn)速跟蹤性能，