無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的無(wú)源性控制研究.pdf

1、無(wú)刷雙饋電機(jī)(Brushless doubly—fed Machine,簡(jiǎn)稱BDFM)是在串級(jí)電機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種兼具異同步電機(jī)特點(diǎn)的新型交流調(diào)速電機(jī),以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、功率因數(shù)可調(diào)、調(diào)速特性好、變頻器容量小、運(yùn)行模式靈活等特點(diǎn),可應(yīng)用于變頻調(diào)速和變速恒頻發(fā)電領(lǐng)域。
　　 研究分析了BDFM的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,在MATLAB／Simulink平臺(tái)上建立了BDFM的仿真模型,并且對(duì)其單饋、雙饋同步、雙饋亞同步和雙饋超同步運(yùn)行模

2、式的開環(huán)特性進(jìn)行仿真分析。
　　 分析了非線性系統(tǒng)的耗散性和無(wú)源性,通過引入Euler-Lagrange(EL)方程,研究了EL系統(tǒng)的耗散性與無(wú)源性。利用無(wú)源性控制理論,根據(jù)已驗(yàn)證過的定理與方法,給出無(wú)源性控制器的設(shè)計(jì)方法。針對(duì)感應(yīng)電機(jī)存在參數(shù)時(shí)變性、非線性耦合變量和轉(zhuǎn)子電流不易測(cè)量等問題,從能量角度分析了感應(yīng)電機(jī)定子電流.轉(zhuǎn)子磁鏈動(dòng)態(tài)方程,建立感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的EL模型?；跓o(wú)源性控制方法,以定子電流為狀態(tài)變量,提出不需要轉(zhuǎn)子電流觀

3、測(cè)器的改進(jìn)控制算法,設(shè)計(jì)了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的雙閉環(huán)無(wú)源性控制器。從仿真結(jié)果可以得出,無(wú)源性控制器魯棒性好,系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn),而且驗(yàn)證了無(wú)源性控制策略可行性和有效性。
　　 推導(dǎo)出BDFM的αβ兩相靜止模型,根據(jù)EL方程建立電機(jī)的反饋互聯(lián)無(wú)源模型。分解無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)系統(tǒng)——電氣子系統(tǒng)和機(jī)械子系統(tǒng),證明了無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)的反饋互聯(lián)模型為無(wú)源系統(tǒng)。從風(fēng)能利用系數(shù)角度闡述了最大風(fēng)能捕獲的基本原理,設(shè)計(jì)了無(wú)源性調(diào)速控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明無(wú)源性控制策略