直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的非線性控制.pdf

1、作為可再生能源發(fā)電的技術(shù)形式之一，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了快速的發(fā)展。尤其是變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)被越來(lái)越多的國(guó)家所青睞。目前，在變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中，應(yīng)用最廣泛的發(fā)電機(jī)類型是雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)。但是，使用該發(fā)電機(jī)時(shí)，需要用增速齒輪箱將風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)連接起來(lái)，并且伴隨著功率的不斷增加，增速齒輪也將隨著單機(jī)容量的增加而增大。這就不可避免的帶來(lái)了一些弊端——維護(hù)工作量增大，可靠性差，效率低。而直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)(PMSG)通過(guò)軸將風(fēng)力渦輪

2、機(jī)與永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接耦合，擺脫了增速齒輪帶來(lái)的一系列不利因素，降低了噪音，提高了可靠性。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)逐漸被人們所關(guān)注。因此對(duì)直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究是必要的。
　　 直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究主要集中在最大風(fēng)能捕獲和恒功率控制兩個(gè)方面，這兩個(gè)方向研究的目的都是為了更高效的利用風(fēng)能。具體的來(lái)說(shuō)，當(dāng)風(fēng)速低于額定風(fēng)速時(shí)，采用最大風(fēng)能捕獲控制策略，以獲取最大的風(fēng)能;當(dāng)風(fēng)速高于額定時(shí)采用恒功率控制，以較低的風(fēng)能利用率為代價(jià)

3、來(lái)保護(hù)發(fā)電機(jī)，進(jìn)而獲得合格的電能。
　　 本文研究的重點(diǎn)是當(dāng)高于額定風(fēng)速時(shí)的恒功率控制策略，傳統(tǒng)的控制方法是采用變槳距控制或者電磁轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)以達(dá)到功率平滑的目的。雖然這兩種控制方法考慮了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在高風(fēng)速區(qū)域的功率限制策略，但是在忽略了系統(tǒng)的速度控制。為了同時(shí)達(dá)到高風(fēng)速下限制風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率和降低系統(tǒng)速度波動(dòng)的目的，本文設(shè)計(jì)了一種新的控制策略，即同時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)力系統(tǒng)的槳距角和電磁轉(zhuǎn)矩的非線性控制策略，并且在Matlab/simuli