雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)滑模控制策略的研究.pdf

1、隨著煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石燃料的枯竭及其燃燒對環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，作為可再生綠色能源的風(fēng)能的開發(fā)利用具有十分重要的意義。目前各種風(fēng)力發(fā)電技術(shù)正蓬勃發(fā)展，變速恒頻(VSCF)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)因其高效性和實用性正受到越來越多的重視，成為風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域研究的熱點。
　　本文首先介紹了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展趨勢以及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀。在掌握變速恒頻風(fēng)力發(fā)電基本原理的基礎(chǔ)上，對雙饋異步電機(jī)(DFIG)的運行理論進(jìn)行了分析，對DFIG數(shù)學(xué)模型、坐

2、標(biāo)變換、運行特性及功率關(guān)系進(jìn)行了理論推導(dǎo)，為全文的研究奠定了理論基礎(chǔ)。其次，在介紹了風(fēng)力機(jī)特性的基礎(chǔ)上，確定了采用DFIG功率控制來實現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤的方案，根據(jù)滑模變結(jié)構(gòu)控制原理，設(shè)計了相應(yīng)的控制器，該方案不需要檢測風(fēng)速，實現(xiàn)簡單，動態(tài)性能和魯棒性較好。再次，研究了交流勵磁變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)控制，建立了基于定子電壓矢量控制、不受轉(zhuǎn)速變化影響的空載“柔性”并網(wǎng)滑?？刂品桨福⑴c傳統(tǒng)的PI控制進(jìn)行了比較分析。為了提高系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓

3、驟降故障下的不間斷運行能力，以DFIG的精確數(shù)學(xué)模型為依據(jù)，改進(jìn)了滑模變結(jié)構(gòu)控制策略，提高了系統(tǒng)的低電壓穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)能力。最后，在DFIG轉(zhuǎn)子勵磁電源的研究中，分析了雙PWM型變換器的特點，機(jī)側(cè)變換器和網(wǎng)側(cè)變換器在功能和控制上的不同；重點討論了基于電網(wǎng)電壓定向矢量控制技術(shù)的網(wǎng)側(cè)變換器的控制方法，提出了一種滑模變結(jié)構(gòu)的控制策略，不僅可以實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)變換器交流側(cè)單位功率因數(shù)控制和直流環(huán)節(jié)電壓