直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)側(cè)變流器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、大功率直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是目前最具實(shí)用前景的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)的控制方案中發(fā)電機(jī)可以在很寬的速度范圍內(nèi)運(yùn)行，無需齒輪箱和電勵(lì)磁裝置，可實(shí)現(xiàn)有功、無功功率的靈活控制。本文主要圍繞直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)雙PWM變換器及其環(huán)流控制技術(shù)展開研究。 論文首先介紹了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，建立了逆變器數(shù)學(xué)模型和永磁同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型，提出了大功率變流電路類型及其特點(diǎn)，為下文分析2兆瓦直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電變流系統(tǒng)控制原理提供理論基礎(chǔ)。

2、 論文針對(duì)采用背靠背雙PWM多級(jí)并聯(lián)的變流電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，分析了變流器并聯(lián)運(yùn)行存在的環(huán)流問題，提出了各種并聯(lián)變流器的均流控制方法。針對(duì)2兆瓦直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電變流系統(tǒng)，提出了包括抑制環(huán)流產(chǎn)生在內(nèi)的機(jī)側(cè)逆變器控制策略。該控制系統(tǒng)功率因數(shù)可調(diào)，能在特殊情況下同電網(wǎng)交換一定的無功功率，并通過對(duì)變流器的控制實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)最大風(fēng)能捕獲的功能。接著對(duì)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的無位置速度傳感器算法進(jìn)行了詳細(xì)的理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，充分說明這種反饋增益自調(diào)整

3、的滑模觀測(cè)器算法具有較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和參數(shù)魯棒性等優(yōu)點(diǎn)，能夠在較寬速度范圍內(nèi)運(yùn)行。整個(gè)變流控制系統(tǒng)在MATLAB/SIMULINK平臺(tái)下進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果證明了該控制方法的正確性。 最后，本文設(shè)計(jì)了一套基于DSP TMS320F2808控制器的直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電變流系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用六相永磁同步電機(jī)做為發(fā)電機(jī)，機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流單元分別由兩個(gè)DSP控制的并聯(lián)IGBT功率模塊組成，DSP間通過CAN總線互相傳遞參數(shù)。還介紹了基于并聯(lián)的雙PW