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文檔簡介
1、風能是一種清潔的可再生能源,在我國儲量巨大,風力發(fā)電前景可觀。
作為一種新型發(fā)電技術,以雙饋異步發(fā)電機作為發(fā)電設備的變速恒頻發(fā)電技術在風力發(fā)電方面有著顯著的優(yōu)越性和廣闊的發(fā)展前景。變速恒頻發(fā)電技術可以在雙饋異步發(fā)電機的轉子側施加三相低頻電流實現(xiàn)交流勵磁,控制勵磁電流的幅值、頻率、相位實現(xiàn)輸出電能的恒頻恒壓。
由于風電機所處的自然環(huán)境比較惡劣,發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學模型耦合復雜,傳統(tǒng)控制方式效果有限。模糊控制的特點是以自
2、然語言的形式對控制對象傳達控制信息,無需精確的數(shù)學模型,能適應風電系統(tǒng)的非線性、大慣性和時變性,而且能夠將自然語言直接轉化為算法語言,從而將優(yōu)秀操作人員的經(jīng)驗和專家意見引入控制系統(tǒng),達到更好的控制效果。
本文論述了風力發(fā)電的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,指出了研究的背景,介紹了變速恒頻發(fā)電技術的優(yōu)勢、雙饋異步發(fā)電機的優(yōu)點以及模糊控制理論的基本原理和在風力發(fā)電方面的應用情況。分析了雙饋異步發(fā)電機在交流勵磁條件下的運行特性,通過變頻器作為雙
3、饋發(fā)電機交流勵磁電源,設計并實施了雙饋異步發(fā)電機交流勵磁運行特性實驗,繪制了運行特性曲線,為模糊控制器的設計與調(diào)試提供了數(shù)據(jù)支持。介紹了雙饋發(fā)電系統(tǒng)在兩相同步旋轉坐標系下的數(shù)學模型以及坐標變換的原理,以此為基礎研究了雙饋發(fā)電系統(tǒng)有功模糊控制器設計原理及具體步驟。
本文圍繞雙饋異步發(fā)電機轉子側交流勵磁控制展開研究,采用電壓型雙PWM變換器作為發(fā)電機轉子的勵磁電源,用直流電動機作為原動機模擬風力機,使用C語言編寫系統(tǒng)控制程序,
4、構建了雙饋發(fā)電機交流勵磁實驗系統(tǒng)。在硬件方面,介紹了以TSMS320LF2812為控制中樞的雙饋發(fā)電勵磁試驗系統(tǒng)硬件平臺的結構及原理,并主要針對IPM智能功率器件的保護問題做了更深一步的研究。完成了模糊控制器在DSP上的程序實現(xiàn),并以模糊控制器作為雙饋發(fā)電系統(tǒng)勵磁控制有功功率通道上的主要控制器,進行了雙饋發(fā)電機基于模糊控制理論的變速恒頻實驗研究,得到了實驗結果。為了彌補模糊控制器在穩(wěn)態(tài)控制方面的不足,設計了電流環(huán)閉環(huán)系統(tǒng)PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)
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