多重電樞混合勵磁風力發(fā)電系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著能源短缺和環(huán)境污染日益嚴重，風能作為一種可再生的綠色能源，其開發(fā)與利用得到人們的廣泛關(guān)注?；旌蟿畲烹姍C綜合了永磁電機和電勵磁電機的優(yōu)點，能在高效的前提下實現(xiàn)電機主磁場的調(diào)節(jié)和控制，在變速恒頻的風力發(fā)電系統(tǒng)有廣闊的應用前景。以多重電樞混合勵磁風力發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)為主題，進行了從理論到實踐、從仿真到實驗的全面、系統(tǒng)深入的研究。主要研究內(nèi)容和得到的研究結(jié)論如下：
　　 (1)從滿足三相逆變器的穩(wěn)態(tài)指標和瞬態(tài)電流跟蹤指標出發(fā)，提

2、出交流側(cè)電感設計的新方法。將設計的電感應用于三相并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中，為后面的仿真和實驗研究奠定了基礎。
　　 (2)根據(jù)三相并網(wǎng)逆變器動態(tài)數(shù)學模型，采用電網(wǎng)電壓矢量定向的矢量控制，實現(xiàn)了d、g軸電流的解耦控制和功率因數(shù)任意可調(diào)。同時，詳細分析了如何根據(jù)有功功率的誤差和無功功率的誤差去選擇開關(guān)表，在此基礎上，提出了一種基于新開關(guān)表的直接功率控制。
　　 (3)針對三相并網(wǎng)逆變器的特點，將電流預測控制、基于誤差函數(shù)預測控制、直接

3、功率預測控制應用于三相并網(wǎng)逆變器。針對預測控制是對濾波電感參數(shù)比較敏感，采用電感在線辨識控制策略。將電感在線辨識應用于電流預測控制和直接功率預測控制中。最后，對三種預測控制進行了仿真和實驗。
　　 (4)為了提高三相并網(wǎng)逆變器可靠性和降低并網(wǎng)逆變器的成本，提出了一種基于鎖相環(huán)和虛擬電網(wǎng)磁鏈的無電網(wǎng)電壓傳感器的控制策略。將無電網(wǎng)電壓傳感器的控制策略應用于矢量控制和電流預測控制系統(tǒng)中，并通過仿真和實驗進行了驗證。
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4、)針對多重電樞混合勵磁發(fā)電機，提出一種直流電壓可以靈活串、關(guān)聯(lián)切換的控制方案，并對該方案進行了實驗。分析了三相并網(wǎng)逆變器并聯(lián)運行時電流環(huán)流回路，建立三相并網(wǎng)逆變器并聯(lián)時的平均狀態(tài)模型。通過控制空間矢量調(diào)制(SVPWM)算法中不同零矢量在每一個周期的作用時間來抑制環(huán)流。
　　 (6)研制了系統(tǒng)的實驗平臺，以便各種控制策略在實驗平臺進行實驗。
　　 (7)針對混合勵磁發(fā)電機，提出一種最大風能跟蹤的控制方案，通過調(diào)節(jié)混合勵磁發(fā)