雙饋感應風力發(fā)電機功率控制的研究.pdf

1、能源是一個國家經(jīng)濟發(fā)展的重要物質基礎。如今石化能源因過度開采已有枯竭之勢，石化能源利用造成的環(huán)境污染也非常嚴重。為了緩解能源危機及環(huán)境污染，開發(fā)以太陽能、風能為代表的新能源是完成節(jié)能減排任務和實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。在眾多的新能源中以風能開發(fā)最具商業(yè)化前景，在目前的電力電子領域成為最熱門的研究課題之一。本文在分析了風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢及雙饋感應風力發(fā)電機控制現(xiàn)狀的基礎上，圍繞著變速恒頻雙饋風力發(fā)電機系統(tǒng)勵磁變換器的控制策略進行研

2、究。
　　 首先介紹了雙饋感應風力發(fā)電機的運行機理，給出了雙饋感應電機的數(shù)學模型及其坐標變換的方法，為后續(xù)算法推導提供了理論基礎。
　　 其次，對DFIG的網(wǎng)側變換器直接功率控制進行了研究，在給出的網(wǎng)側變換器數(shù)學模型的基礎上推導了直接功率控制策略，建立了直接功率控制的系統(tǒng)框圖。給出網(wǎng)側變換器有功和無功功率的估算表達式及其基于恒定開關頻率直接功率控制的實現(xiàn)方法。利用Matlab/Simulink建立仿真模型進行深入研究。<

3、br>　　 在網(wǎng)側變換器研究的基礎上，對DFIG的轉子側變換器的控制方式進行了研究。通過建立DFIG并網(wǎng)后的數(shù)學模型，設計矢量控制和恒定開關頻率的直接功率控制算法控制器。提出基于非線性觀測器的直接功率控制，在直接功率控制基礎上引入跟蹤微分器(TD)和狀態(tài)觀測器。仿真結果表明，該控制策略能有效地解決快速性與超調量之間的矛盾，實現(xiàn)快速無超調控制，具有更好的動態(tài)性能。
　　 最后，以2.2KW的雙饋感應發(fā)電機為樣機，構建實驗平臺。詳