雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)空載并網(wǎng)模糊PI控制.pdf

1、變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是目前最具有前景的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)之一，已成為國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究熱點(diǎn)。隨著風(fēng)力發(fā)電單機(jī)容量的不斷增大，兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)時(shí)引起的電流沖擊已不能忽視。實(shí)現(xiàn)安全平穩(wěn)并網(wǎng)成為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)需要解決的首要問題。 本文圍繞雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的空載并網(wǎng)電壓幅值控制、相位控制和系統(tǒng)脫網(wǎng)控制展開研究。在分析雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變速恒頻運(yùn)行基本原理的基礎(chǔ)上，建立了同步旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系下雙饋電機(jī)數(shù)學(xué)模型，研究了定子磁鏈定向矢量

2、控制的機(jī)理及其優(yōu)點(diǎn)，探討了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能捕獲的運(yùn)行機(jī)制。 其次，在分析雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基于定子磁鏈定向空載并網(wǎng)控制原理的基礎(chǔ)上，建立了空載并網(wǎng)數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)空載并網(wǎng)電壓閉環(huán)模糊PI控制器。分別在理想狀態(tài)、電網(wǎng)電壓波動(dòng)及電機(jī)參數(shù)變化等情況下，對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)空載并網(wǎng)電壓幅值模糊PI控制進(jìn)行了仿真，并與傳統(tǒng)的模糊控制及PI控制結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，采用模糊PI并網(wǎng)控制策略能夠使定子電壓快速跟隨

3、電網(wǎng)電壓且穩(wěn)態(tài)精度高，對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)和電機(jī)參數(shù)變化具有較強(qiáng)的魯棒性。同時(shí)，該策略能夠有效縮短雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)過渡過程，實(shí)現(xiàn)定子電流和轉(zhuǎn)子電流的平穩(wěn)過渡，是一種高性能的并網(wǎng)控制策略。 再次，研究了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)空載并網(wǎng)電壓相位控制策略，建立了雙饋發(fā)電機(jī)并網(wǎng)過程的電壓相位控制仿真模型。在亞同步和超同步兩種工況下對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電壓相位控制進(jìn)行了仿真研究，并將模糊PI控制結(jié)果與PI控制結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了模糊PI控制在系