永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)直接轉(zhuǎn)矩控制受到越來(lái)越多的關(guān)注，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，直接轉(zhuǎn)矩控制也被越來(lái)越多的應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中。本文介紹的是永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制，轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈幅值的直接控制使得永磁同步發(fā)電機(jī)具有較好的轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
　　本文概述了國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)比了不同風(fēng)力發(fā)電機(jī)組類型的優(yōu)缺點(diǎn)，分析了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)背靠背驅(qū)動(dòng)變流系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理、以及控制策略等。直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)主要包括永磁同步發(fā)電機(jī)、電機(jī)側(cè)變

2、流器和電網(wǎng)測(cè)變流器。本文重點(diǎn)研究了電機(jī)側(cè)變流器的工作原理和控制策略，并且建立了不同坐標(biāo)系下的永磁同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。
　　本文分析了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理，包括逆變器電壓矢量模型、各電壓矢量對(duì)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的控制作用。通過(guò)分析可知，直接轉(zhuǎn)機(jī)控制的核心就是通過(guò)選擇合適的電壓矢量來(lái)調(diào)節(jié)磁鏈?zhǔn)噶亢娃D(zhuǎn)矩矢量的大小和旋轉(zhuǎn)方向，從而達(dá)到直接控制轉(zhuǎn)矩的目的。本文詳細(xì)介紹了永磁同步發(fā)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的構(gòu)成，主要包括磁鏈和轉(zhuǎn)矩觀測(cè)、滯環(huán)控制器、磁

3、鏈?zhǔn)噶可葏^(qū)判斷、電壓矢量開(kāi)關(guān)表等。為了驗(yàn)證其控制方案的正確性和可行性，給出了基于Matlab/Simulink的系統(tǒng)仿真模型。
　　通過(guò)對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的分析可知，定子磁鏈觀測(cè)的精確度直接影響了系統(tǒng)的控制性能。本文通過(guò)分析傳統(tǒng)定子磁鏈觀測(cè)器存在的不足后，介紹了幾種改進(jìn)的觀測(cè)模型。改進(jìn)算法在一定程度上有效的抑制了傳統(tǒng)純積分觀測(cè)器因非零初始值所產(chǎn)生的直流偏移量，從而提高了磁鏈觀測(cè)的準(zhǔn)確性。
　　本文在理論分析的基礎(chǔ)上，研制了5