基于預(yù)測(cè)電流控制的自勵(lì)異步發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)定研究.pdf

1、近年來，風(fēng)能、水能等可再生能源發(fā)電在世界能源需求比重不斷增加，特別在貧困和偏遠(yuǎn)地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，而自勵(lì)異步發(fā)電機(jī)(SEIG)系統(tǒng)依靠其體積小、重量輕、價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景和很高的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)SEIG在一定轉(zhuǎn)速下，通過轉(zhuǎn)子剩磁和并聯(lián)的勵(lì)磁電容組的相互作用，自激建壓成為獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)并為負(fù)載提供電能，但由于SEIG的帶載能力較差，無法對(duì)電壓連續(xù)調(diào)節(jié)，僅僅依靠勵(lì)磁電容的激勵(lì)作用無法保持電

2、壓穩(wěn)定運(yùn)行，電壓會(huì)隨負(fù)載或者轉(zhuǎn)速的不同而產(chǎn)生波動(dòng)，嚴(yán)重的甚至崩潰，其電能質(zhì)量無法保證，因此需要對(duì)SEIG進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償。在眾多的電壓調(diào)節(jié)和無功補(bǔ)償技術(shù)中，靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)由于其動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，在SEIG的穩(wěn)壓控制中得到廣泛應(yīng)用，STATCOM并聯(lián)SEIG系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)方案，對(duì)無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)的能力，實(shí)現(xiàn)了電壓穩(wěn)定控制以及電能質(zhì)量的改善作用。
　　為了實(shí)現(xiàn)SEIG的電壓穩(wěn)定控制。首先，搭建了SEIG的數(shù)學(xué)

3、模型，通過仿真分析了SEIG在空載和帶負(fù)載運(yùn)行下機(jī)端電壓的波形情況，并在dSPACE實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行驗(yàn)證。然后采用STATCOM并聯(lián)補(bǔ)償方法，研究了電壓外環(huán)采用PI控制，電流內(nèi)環(huán)采用預(yù)測(cè)電流控制(PCC)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)下SEIG的機(jī)端電壓波形，并和傳統(tǒng)的雙閉環(huán)PI控制比較。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明，通過對(duì)STATCOM的雙閉環(huán)控制，可以實(shí)現(xiàn)SEIG在三相對(duì)稱負(fù)載、動(dòng)態(tài)負(fù)載情況下的機(jī)端電壓穩(wěn)定控制。
　　同時(shí)，為了解決SEIG在三相不對(duì)