變速恒頻風(fēng)力發(fā)電雙饋發(fā)電機(jī)抗參數(shù)擾動(dòng)控制方法的研究.pdf

1、變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電是一種新型的發(fā)電技術(shù)，在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中有著良好的應(yīng)用前景。通常其雙饋發(fā)電機(jī)采用矢量控制方法，然而矢量控制依賴電機(jī)參數(shù)，每當(dāng)控制器與不同的發(fā)電機(jī)匹配時(shí)必須重新測量電機(jī)參數(shù)，根據(jù)新的參數(shù)對(duì)控制器進(jìn)行修改；另外，同一臺(tái)發(fā)電機(jī)在運(yùn)行的過程中其參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，這也將影響系統(tǒng)的控制性能。針對(duì)以上問題，本文引入自抗擾控制器，結(jié)合電機(jī)矢量控制原理對(duì)發(fā)電機(jī)空載并網(wǎng)控制和有功﹑無功功率解耦控制進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)后的控制方法不需要電機(jī)參數(shù)

2、也能控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，并且控制過程中動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能都比較理想。 本文首先介紹了雙饋發(fā)電機(jī)的基本原理,分析了穩(wěn)態(tài)情況下的數(shù)學(xué)模型和等效電路，并且分析了雙饋電機(jī)在定子磁場定向﹑轉(zhuǎn)子磁場定向﹑氣隙磁場定向以及定子電壓矢量定向下的控制特點(diǎn)；然后系統(tǒng)地介紹了自抗擾控制器的原理與設(shè)計(jì)方法，包括自抗擾控制器的發(fā)展以及基本控制思想，控制器的基本組成結(jié)構(gòu)，三大基本組件－跟蹤－微分器﹑非線性組合環(huán)節(jié)﹑擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的基本原理﹑設(shè)計(jì)方法以及參數(shù)選

3、擇規(guī)律；其次將雙饋電機(jī)矢量控制原理與自抗擾控制器原理相結(jié)合，將自抗擾控制器的思想引入空載并網(wǎng)中，推導(dǎo)出抗電機(jī)參數(shù)擾動(dòng)的并網(wǎng)控制算法；然后對(duì)并網(wǎng)后系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析，提出了考慮風(fēng)力機(jī)特性在內(nèi)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法以及有功無功功率控制方法，對(duì)轉(zhuǎn)速控制環(huán)節(jié)和電流控制環(huán)節(jié)引入“自抗擾控制器”，對(duì)無功功率控制環(huán)節(jié)引入“跟蹤-微分器”，給出了雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制和有功﹑無功功率解耦控制的抗參數(shù)擾動(dòng)控制方法。 針對(duì)實(shí)驗(yàn)室一套110KVA的雙