基于內(nèi)模的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組滑模電流控制策略研究.pdf

1、變流器是雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組變速恒頻發(fā)電的關(guān)鍵，其控制策略影響著機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，轉(zhuǎn)子d、q軸電流耦合項(xiàng)中含有定轉(zhuǎn)子電感、電阻等電機(jī)參數(shù)，而電機(jī)參數(shù)會隨工況變化而改變，造成常規(guī)的矢量控制策略無法完全消除d、q軸電流耦合。因此，本文在內(nèi)?？刂平Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，結(jié)合滑?？刂撇呗詫︼L(fēng)電機(jī)組d、q軸電流進(jìn)行解耦控制。
　　首先，根據(jù)雙饋犮電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，得到電機(jī)等效電路，建立三相靜止坐標(biāo)系下的

2、數(shù)學(xué)模型，通過三相靜止到兩相旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)變換，并且采用定子磁鏈定向的矢量控制，推導(dǎo)出兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下雙饋發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。
　　其次，根據(jù)內(nèi)模控制原理與特點(diǎn)，結(jié)合雙饋發(fā)電機(jī)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，對解耦項(xiàng)進(jìn)行拉氏變換，得出內(nèi)模結(jié)構(gòu)的基本傳遞函數(shù)，按照內(nèi)?？刂破鞯脑O(shè)計步驟，給出內(nèi)?？刂破鹘Y(jié)構(gòu)，通過內(nèi)模參數(shù)的匹配，獲得了滿足系統(tǒng)要求的動態(tài)響應(yīng)性能；利用滑模控制原理，結(jié)合雙饋發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，定義了d、q軸滑模面和電流滑?？刂坡?，采用

3、李雅普諾夫穩(wěn)定性理論，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在內(nèi)模控制器的基礎(chǔ)上，給出了基于內(nèi)模的滑模電流控制結(jié)構(gòu)。
　　最后，搭建了基于內(nèi)模的滑模電流解耦控制的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，分別對亞同步、同步、超同步三種風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行工況進(jìn)行了仿真研究，并與常規(guī)控制策略仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析。在風(fēng)速變化時，定子輸出有功和無功功率、轉(zhuǎn)子d、q軸電流等主要物理量超調(diào)量小、響應(yīng)時間快、調(diào)節(jié)時間在；短電機(jī)參數(shù)變化時，以上物理量與各自原來電機(jī)參數(shù)不變時相比偏差小、