直驅(qū)永磁風力發(fā)電機的非線性控制.pdf

1、作為可再生能源發(fā)電的技術(shù)形式之一，風力發(fā)電技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了快速的發(fā)展。尤其是變速恒頻風力發(fā)電技術(shù)被越來越多的國家所青睞。目前，在變速恒頻風力發(fā)電技術(shù)中，應(yīng)用最廣泛的發(fā)電機類型是雙饋風力發(fā)電機。但是，使用該發(fā)電機時，需要用增速齒輪箱將風力機和發(fā)電機連接起來，并且伴隨著功率的不斷增加，增速齒輪也將隨著單機容量的增加而增大。這就不可避免的帶來了一些弊端——維護工作量增大，可靠性差，效率低。而直驅(qū)永磁風力發(fā)電機(PMSG)通過軸將風力渦輪

2、機與永磁風力發(fā)電機直接耦合，擺脫了增速齒輪帶來的一系列不利因素，降低了噪音，提高了可靠性。鑒于上述優(yōu)點，永磁風力發(fā)電機逐漸被人們所關(guān)注。因此對直驅(qū)永磁風力發(fā)電機的研究是必要的。
　　 直驅(qū)永磁風力發(fā)電機的研究主要集中在最大風能捕獲和恒功率控制兩個方面，這兩個方向研究的目的都是為了更高效的利用風能。具體的來說，當風速低于額定風速時，采用最大風能捕獲控制策略，以獲取最大的風能;當風速高于額定時采用恒功率控制，以較低的風能利用率為代價

3、來保護發(fā)電機，進而獲得合格的電能。
　　 本文研究的重點是當高于額定風速時的恒功率控制策略，傳統(tǒng)的控制方法是采用變槳距控制或者電磁轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)以達到功率平滑的目的。雖然這兩種控制方法考慮了風力發(fā)電系統(tǒng)在高風速區(qū)域的功率限制策略，但是在忽略了系統(tǒng)的速度控制。為了同時達到高風速下限制風力發(fā)電系統(tǒng)功率和降低系統(tǒng)速度波動的目的，本文設(shè)計了一種新的控制策略，即同時調(diào)節(jié)風力系統(tǒng)的槳距角和電磁轉(zhuǎn)矩的非線性控制策略，并且在Matlab/simuli