變速恒頻風力發(fā)電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)在風力發(fā)電領(lǐng)域中應用較廣泛，并且可靠性比較高。變速恒頻風電系統(tǒng)分為直驅(qū)型和雙饋型，傳統(tǒng)的雙饋型風電系統(tǒng)中的發(fā)電機采用的是雙饋型發(fā)電機，其轉(zhuǎn)速比較高，而風力機的轉(zhuǎn)速比較低，所以無法直接相連，必須通過齒輪箱相連接，在實際應用中，齒輪箱的故障率比較高，機組噪聲比較大，而且國內(nèi)技術(shù)難以生產(chǎn)。而直驅(qū)型風電系統(tǒng)中發(fā)電機采用的是永磁同步發(fā)電機，其轉(zhuǎn)速比較低，在使用中與風力機直接相連，解決以上一系列的問題。在控制技術(shù)上，傳統(tǒng)系統(tǒng)大多

2、采用的是矢量控制技術(shù)，該技術(shù)需要對空間向量進行坐標變化，運算量大，結(jié)構(gòu)復雜，而直接轉(zhuǎn)矩控制是直接在定子坐標系下對轉(zhuǎn)矩和磁鏈進行控制的，解決了以上的運算量大，結(jié)構(gòu)復雜的問題。本文即是針對永磁同步發(fā)電機進行直接轉(zhuǎn)矩控制以追蹤最大風能捕獲。
　　本課題先闡述了直驅(qū)型風電系統(tǒng)的大致結(jié)構(gòu)以及組成部分，然后對PWM整流器的結(jié)構(gòu)、基本原理進行了詳細的介紹，此外還推導了永磁同步風力發(fā)電機分別在三不同坐標系下的三種數(shù)學模型。為后續(xù)的研究奠定了基礎(chǔ)。

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　　其次，本課題對直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的原理進行了敘述，并將該控制技術(shù)運用到永磁同步風力發(fā)電機系統(tǒng)中，對整個系統(tǒng)的各個組成部分進行了詳細的闡述。主要包括磁鏈、轉(zhuǎn)矩的觀測，滯環(huán)比較器的工作原理等等。然后本課題對最大風能跟蹤控制方法進行了介紹，且對目前比較認可的四種跟蹤控制方法進行了對比分析，選擇了最佳葉尖速比法作為本課題追蹤最大風能的方法。
　　最后，利用MATLAB/SIMLINK仿真軟對整個系統(tǒng)進行仿真模型的搭建，在此基礎(chǔ)上