基于矩陣式勵磁調節(jié)器的雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)解耦研究.pdf

1、目前雙饋型電機是風力發(fā)電機的理想發(fā)電機，本文圍繞雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)勵磁裝置的控制技術與功率動態(tài)解耦問題進行相關研究。
　　首先，分別對風力發(fā)電所采用的幾種勵磁裝置進行對比與分析，選擇雙級矩陣變換器作為雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的勵磁裝置，并且采用輸入輸出非線性控制策略，將雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)進行精確線性化，提高系統(tǒng)的動態(tài)響應，實現(xiàn)風力發(fā)電系統(tǒng)的解耦控制。
　　其次，根據(jù)雙級矩陣變換器整流級和逆變級的相互關系與變速恒頻風力發(fā)電不同控制要求和目

2、標，將雙級矩陣變換器和雙饋電機的運行機制結合起來，實現(xiàn)變速恒頻雙饋風力發(fā)電的目標。針對風力發(fā)電的控制目標分別對轉子側和網(wǎng)側分別進行數(shù)學建模與分析，由于雙饋電機和雙級矩陣變換器都存在非線性問題，因此在轉子側采用非線性控制策略實現(xiàn)雙饋電機有功功率、無功功率的解耦、達到了提高系統(tǒng)的動態(tài)響應性能的目標;在網(wǎng)側變換器中采用矢量控制策略實現(xiàn)直流母線電壓的穩(wěn)定。
　　再次，在雙級矩陣變換器中采用雙空間矢量調制策略，可以提高電壓傳輸比，穩(wěn)定直流母

3、線電壓。該策略的仿真結果顯示:雙級矩陣變換器具有良好的輸入、輸出特性，輸出頻率可以任意調節(jié)，完全滿足雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)轉子電流調幅、調頻的勵磁要求。
　　最后，根據(jù)雙饋風力發(fā)電機和雙級矩陣變換器的數(shù)學模型在PSCAD環(huán)境中建立了基于雙級矩陣變換器勵磁的雙饋風力發(fā)電機的仿真系統(tǒng)，通過相應的仿真結果表明:在定子磁鏈定向中采用非線性矢量控制策略，實現(xiàn)了風力發(fā)電系統(tǒng)的有功功率和無功功率的高性能解耦控制，達到了變速恒頻風力發(fā)電的目的，提高了系