雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率解耦控制策略研究.pdf

1、由于石油天然氣等傳統(tǒng)能源終將耗盡以及由其引起的嚴(yán)重環(huán)境污染問題已經(jīng)非常迫切，開發(fā)利用可再生的清潔能源就成為了解決當(dāng)今世界能源短缺問題和環(huán)境污染問題的必然選擇。風(fēng)力發(fā)電作為全球發(fā)展最快的可再生能源，已經(jīng)成為目前具有大規(guī)模開發(fā)利用和良好市場應(yīng)用前景的新能源發(fā)電技術(shù)。雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于具有成本較低、可變速恒頻運(yùn)行、轉(zhuǎn)差功率小、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)成為目前最廣泛應(yīng)用的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)型，適合于隨機(jī)性強(qiáng)的風(fēng)能發(fā)電。本文以雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)作為

2、研究對象，對其進(jìn)行了包括運(yùn)行原理分析與建模、功率解耦控制策略實(shí)現(xiàn)、最大風(fēng)能捕獲控制、快速空載并網(wǎng)，系統(tǒng)建模及仿真分析等研究工作。
　　 本文分析了風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行機(jī)理及其最大風(fēng)能追蹤控制原理，介紹了非線性理論及滑模變結(jié)構(gòu)控制理論的相關(guān)知識，推導(dǎo)了在三相靜止坐標(biāo)系下的雙饋電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上導(dǎo)出了其在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，然后結(jié)合最大風(fēng)能追蹤控制算法，以并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下P、Q完全解耦控制和空載運(yùn)行狀態(tài)下系統(tǒng)平滑快速并網(wǎng)

3、為目標(biāo)綜合運(yùn)用反饋線性化理論和基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的理論，設(shè)計(jì)了變速恒頻雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率解耦魯棒控制律和空載并網(wǎng)控制策略。
　　 仿真結(jié)果表明，該方法可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)輸出有功和無功功率的完全解耦和最大風(fēng)能追蹤控制，并且可以實(shí)現(xiàn)平滑快速的空載并網(wǎng)，并網(wǎng)過渡過程中定子對電網(wǎng)沖擊小，轉(zhuǎn)子電流過渡平穩(wěn)，與傳統(tǒng)的矢量控制外加PI調(diào)節(jié)控制相比，系統(tǒng)具有更好的功率解耦控制效果和動(dòng)靜態(tài)響應(yīng)性能，同時(shí)，控制系統(tǒng)對電機(jī)參數(shù)的攝動(dòng)和外界的干擾具