雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)空載并網模糊PI控制.pdf

1、變速恒頻雙饋風力發(fā)電技術是目前最具有前景的風力發(fā)電技術之一，已成為國內外風力發(fā)電技術的研究熱點。隨著風力發(fā)電單機容量的不斷增大，兆瓦級風力發(fā)電系統(tǒng)并網時引起的電流沖擊已不能忽視。實現(xiàn)安全平穩(wěn)并網成為風力發(fā)電系統(tǒng)需要解決的首要問題。 本文圍繞雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的空載并網電壓幅值控制、相位控制和系統(tǒng)脫網控制展開研究。在分析雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)變速恒頻運行基本原理的基礎上，建立了同步旋轉d-q坐標系下雙饋電機數(shù)學模型，研究了定子磁鏈定向矢量

2、控制的機理及其優(yōu)點，探討了變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)最大風能捕獲的運行機制。 其次，在分析雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)基于定子磁鏈定向空載并網控制原理的基礎上，建立了空載并網數(shù)學模型，設計了雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)空載并網電壓閉環(huán)模糊PI控制器。分別在理想狀態(tài)、電網電壓波動及電機參數(shù)變化等情況下，對雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)空載并網電壓幅值模糊PI控制進行了仿真，并與傳統(tǒng)的模糊控制及PI控制結果進行對比分析。結果表明，采用模糊PI并網控制策略能夠使定子電壓快速跟隨

3、電網電壓且穩(wěn)態(tài)精度高，對電網電壓波動和電機參數(shù)變化具有較強的魯棒性。同時，該策略能夠有效縮短雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的并網過渡過程，實現(xiàn)定子電流和轉子電流的平穩(wěn)過渡，是一種高性能的并網控制策略。 再次，研究了雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)空載并網電壓相位控制策略，建立了雙饋發(fā)電機并網過程的電壓相位控制仿真模型。在亞同步和超同步兩種工況下對雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)電壓相位控制進行了仿真研究，并將模糊PI控制結果與PI控制結果進行對比分析，驗證了模糊PI控制在系