六相電勵(lì)磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的建模與控制研究.pdf

1、六相電勵(lì)磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成本低、發(fā)電效率高、可靠性好，在國(guó)內(nèi)外不少風(fēng)電場(chǎng)都有所應(yīng)用。此類風(fēng)電機(jī)組在結(jié)構(gòu)上具有多相繞組、電勵(lì)磁和不可控整流的特點(diǎn)，所以其數(shù)學(xué)模型和控制策略與常見的變速恒頻風(fēng)電機(jī)組也不盡相同。然而現(xiàn)階段尚未見到關(guān)于此類機(jī)組基礎(chǔ)性研究的報(bào)道。因此，本文對(duì)六相電勵(lì)磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的建模和控制進(jìn)行了初步探討，主要內(nèi)容概括如下：
　?、俜治隽肆嚯妱?lì)磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各組成部分和并網(wǎng)等值電路的數(shù)學(xué)模型，為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。

2、其中以發(fā)電機(jī)為重點(diǎn)，根據(jù)其磁鏈方程和電壓方程分析了發(fā)電機(jī)的7階雙繞組模型和5階單繞組等效模型，并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了發(fā)電機(jī)的實(shí)用參數(shù)。
　?、卺槍?duì)六相電勵(lì)磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，研究了一種基于直流電壓反饋的勵(lì)磁電壓控制方法和一種基于“轉(zhuǎn)速—有功電流”雙閉環(huán)的最大功率跟蹤控制策略?；赟imulink仿真環(huán)境，應(yīng)用以上控制策略對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行性能進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果驗(yàn)證了控制策略的正確性和有效性。
　?、劢⒘肆嚯妱?lì)磁同步風(fēng)電機(jī)

3、組并網(wǎng)的7階簡(jiǎn)化動(dòng)態(tài)模型。該模型中忽略了整流和逆變過程中的動(dòng)態(tài)變換以及諧波影響，重點(diǎn)考慮了風(fēng)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速變換、機(jī)電轉(zhuǎn)換和電磁變換以及直流電容的充放電動(dòng)態(tài)過程。此外，由于缺少一個(gè)關(guān)于發(fā)電機(jī)端電壓的約束方程，基于Simulink電路仿真模型擬合了不可控整流器的―有功—無功‖運(yùn)行特性。通過求解由風(fēng)電機(jī)組和控制系統(tǒng)組成的高階代數(shù)微分方程，仿真分析了機(jī)組在不同風(fēng)速下的運(yùn)行工況，并與Simulink電路仿真模型中的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，從而驗(yàn)證了簡(jiǎn)化動(dòng)態(tài)