六相同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)最大功率跟蹤控制研究.pdf

1、煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)非可再生能源的過度消耗，給自然環(huán)境帶來嚴(yán)重污染和破壞，人們開始把目光轉(zhuǎn)向清潔的可再生的能源。而可再生能源中，風(fēng)能被普遍認(rèn)為是取之不盡、用之不竭的完全意義上的綠色能源。并且風(fēng)電的開發(fā)周期短、對(duì)環(huán)境要求低，因此在世界范圍內(nèi)得到快速發(fā)展。隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷發(fā)展，采用多相發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為一個(gè)重要發(fā)展方向。本文以一種采用分布式變流器結(jié)構(gòu)的六相同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為對(duì)象，研究其最大功率跟蹤控制方法。
　　首先，

2、本文介紹了六相同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，包括風(fēng)力機(jī)、六相同步發(fā)電機(jī)、兩套并聯(lián)結(jié)構(gòu)的背靠背變流器。闡述了風(fēng)力機(jī)的模型及相關(guān)概念，包括風(fēng)能利用系數(shù)、葉尖速比。詳細(xì)分析了六相同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及相關(guān)坐標(biāo)變換，利用空間矢量解耦坐標(biāo)變換，建立六相同步發(fā)電機(jī)在dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。對(duì)于背靠背變流器，主要研究的是與發(fā)電機(jī)控制有關(guān)的機(jī)側(cè)變流器。
　　其次，對(duì)風(fēng)力機(jī)的最大風(fēng)能捕獲進(jìn)行分析，得出最大功率跟蹤控制方法，并介紹了幾種同步電機(jī)矢量控制

3、方法。詳細(xì)分析了基于最佳轉(zhuǎn)矩的最大功率跟蹤控制方法和零d軸電流同步發(fā)電機(jī)矢量控制方法，構(gòu)建了轉(zhuǎn)矩外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)解耦PI控制方案，以此實(shí)現(xiàn)六相同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤。
　　最后，詳細(xì)介紹了兩電平電壓源變流器的空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)基本原理及仿真實(shí)現(xiàn)方法。根據(jù)前文分析得出的風(fēng)力機(jī)、六相同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及其最大功率跟蹤控制方案，在Simulink中搭建六相同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，分別在定風(fēng)速和變風(fēng)速下進(jìn)行仿