直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)控制策略研究.pdf

1、直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有可靠性高、電能質(zhì)量好、發(fā)電效率高、控制方式靈活等特點(diǎn),符合未來(lái)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),具有良好的研究與應(yīng)用前景。本文在分析直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)與工作原理的基礎(chǔ)上,為提高系統(tǒng)的發(fā)電效率與可靠性,對(duì)其機(jī)側(cè)部分的控制策略進(jìn)行了深入研究,并通過(guò)仿真研究驗(yàn)證了所提出控制策略的正確性與有效性。
　　本文首先簡(jiǎn)要介紹了世界風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,分析了目前主流風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),綜述了無(wú)速度傳感器控制與最大功率點(diǎn)

2、跟蹤控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀。
　　其次,分析了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及工作原理,選擇雙PWM拓?fù)渥鳛楸疚牡难芯繉?duì)象,建立了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)、變槳距執(zhí)行機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動(dòng)鏈在內(nèi)的機(jī)側(cè)部分的數(shù)學(xué)模型。
　　第三,為了減少物理傳感器的使用,提高系統(tǒng)可靠性,研究了PMSG的無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù),使用模型參考自適應(yīng)控制對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行估計(jì);使用單同步坐標(biāo)系軟件鎖相環(huán)對(duì)轉(zhuǎn)子初始位置進(jìn)行鎖定;采用i

3、d?0的矢量控制策略通過(guò) SVPWM調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。仿真結(jié)果表明,該方法可以準(zhǔn)確估計(jì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子位置,并且可以對(duì)給定轉(zhuǎn)速信號(hào)做出快速準(zhǔn)確的響應(yīng),具有良好的控制效果。
　　第四,為了在盡可能提高風(fēng)能利用率的同時(shí)減小轉(zhuǎn)速的波動(dòng),研究了最大功率點(diǎn)跟蹤控制技術(shù),給出了基于斜率變化的變步長(zhǎng)爬山法、基于二分法的變步長(zhǎng)爬山法與模糊邏輯搜索法,分別對(duì)其工作原理、算法流程以及設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析說(shuō)明。仿真結(jié)果表明三種方法均