基于比例諧振控制的直驅(qū)風(fēng)電變流系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著常規(guī)能源煤、石油、天然氣等越來有限，加上其燃燒過程中造成的嚴(yán)重大氣污染，可再生能源越來越受到重視，其中，風(fēng)能作為發(fā)展最快、技術(shù)最成熟、開發(fā)最具規(guī)模的可再生能源，扮演著尤為重要的角色，其開發(fā)利用發(fā)展迅猛。在各種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于具有無齒輪箱、維護(hù)成本低等獨(dú)有的優(yōu)勢，成為了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)未來發(fā)展重要方向之一。
　　傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中的電流控制器常采用PI控制器。因其僅能對(duì)直流量實(shí)現(xiàn)無差跟蹤，故需多次坐標(biāo)旋

2、轉(zhuǎn)變換，增加了控制算法實(shí)現(xiàn)的難度，且為獲得良好的動(dòng)態(tài)性能，需引入與溫度和電路參數(shù)有關(guān)的交叉耦合項(xiàng)和前饋補(bǔ)償項(xiàng)，影響了控制系統(tǒng)的魯棒性。除此以外，采用傳統(tǒng)PI控制器進(jìn)行諧波補(bǔ)償算法復(fù)雜，不易工程實(shí)現(xiàn)。而比例諧振控制器(PR)具有能夠在靜止坐標(biāo)系下對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行無靜差調(diào)節(jié)，將其引入控制系統(tǒng)中可克服PI控制器的不足，獲得良好控制效果。
　　本文主要研究基于比例諧振控制的直驅(qū)風(fēng)電變流系統(tǒng)。首先介紹了當(dāng)前國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀。然后，

3、從風(fēng)能的計(jì)算出發(fā)，研究了風(fēng)力機(jī)的特性；根據(jù)直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)變流系統(tǒng)的組成，建立了永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)(D-PMSG)的數(shù)學(xué)模型，研究了PWM變流器的基本結(jié)構(gòu)并推導(dǎo)了其數(shù)學(xué)模型，在分析變流器能量的傳輸?shù)幕A(chǔ)上對(duì)背靠背雙PWM中間直流環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo)。
　　接著深入分析了PR控制器原理及其性能特性，并對(duì)其進(jìn)行性能改善，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于PR控制的直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電變流系統(tǒng)的控制策略，搭建了仿真模型并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)及分析，通過與P