風電系統(tǒng)中雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著世界化石能源的匱乏以及環(huán)境污染的日趨嚴重,風能作為一種可再生的綠色能源,越來越多的受到世界上各個國家的關(guān)注。為了更加有效的利用風能,提高風力發(fā)電系統(tǒng)控制的水平,本文對變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)中雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行分析研究。論文的主要工作從以下幾個方面進行展開:
　　 首先,論文對目前的風力發(fā)電水平進行闡述,介紹了變速恒頻雙饋風力發(fā)電機的獨特優(yōu)點,重點的介紹了與傳統(tǒng)的矢量控制相比將直接轉(zhuǎn)矩控制應用到雙饋風力發(fā)電機中的控制技

2、術(shù)。
　　 其次,建立風力機的數(shù)學模型,并對其進行仿真,得出了在不同的風況下,風力機的輸出機械功率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系曲線圖,為論文最后的整個系統(tǒng)的的仿真提供論證基礎(chǔ)。在風力機槳距角的控制過程中采用比例控制來取代復雜的PI或者PID控制,這樣可以克服變槳距機構(gòu)動作頻繁、調(diào)節(jié)效果低等缺點,同時更有利于最大風能的追蹤,提高了風力發(fā)電的效率。
　　 第三,論文中對雙饋風力發(fā)電機的基本原理進行分析研究,并建立其數(shù)學模型。然后論文著重

3、分析了雙饋風力發(fā)電機直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理,并構(gòu)建變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)中雙饋電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的原理框圖。在此過程中論文中采用近似圓形磁鏈的空間電壓矢量的選擇方案來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的六邊形磁鏈的空間電壓矢量的選擇方案,這樣更有效地減小了轉(zhuǎn)矩的脈動以及電流諧波的含量。除此之外,論文中采用施密特三點式轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器來取代傳統(tǒng)的兩點式轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器,這樣更細化了轉(zhuǎn)矩的偏差分析,提高了整個系統(tǒng)的性能。
　　 第四,論文對雙PWM變換器的結(jié)構(gòu)及其功能進

4、行了分析研究,重點對網(wǎng)側(cè)變換器的功能進行分析,并運用 MATLAB／simulink仿真軟件在電網(wǎng)恒壓以及電網(wǎng)電壓突變的情況下對其進行仿真分析。分析證明了在電網(wǎng)電壓恒定的情況下,風力發(fā)電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行；當在電網(wǎng)電壓發(fā)生突變時,風力發(fā)電系統(tǒng)會產(chǎn)生瞬時的波動,但是很快就恢復了正常。
　　 最后,運用 MATLAB／simulink仿真軟件分電網(wǎng)電壓恒定時、電網(wǎng)電壓發(fā)生突變時兩種情況對整個系統(tǒng)進行仿真。仿真結(jié)果驗證了在變速恒頻風力發(fā)