雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)直接轉矩控制策略研究.pdf

1、為了緩解能源危機，一種可再生能源的開發(fā)利用——風力發(fā)電——在各國已經(jīng)展開大規(guī)模建設和運行。目前風力發(fā)電場中，變速恒頻雙饋風力發(fā)電機成為整個風場的主流發(fā)電機組。這樣的發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模龐大、構成復雜，采取一種快速有效的控制策略是關鍵。對于矢量控制策略，雖然可以完成整個系統(tǒng)的控制，但是系統(tǒng)對電機參數(shù)和控制結構復雜，再加上整個龐大而又復雜的雙饋風力發(fā)電機組，就顯得控制更為復雜了。而對于直接轉矩控制策略，它有著控制結構簡單，系統(tǒng)響應速度快等特點，因此

2、，本文把直接轉矩控制策略加入到雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)中，以此研究。
　　為了使得直接轉矩控制策略很好的應用到發(fā)電系統(tǒng)中，首先研究了雙饋發(fā)電機的數(shù)學模型、矢量圖、穩(wěn)態(tài)等效電路和綜合方程式，雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的功率流動關系。
　　其次，研究和分析了直接轉矩控制的基本原理，借助于坐標變換，推導出雙饋發(fā)電機在兩相靜止坐標系下的數(shù)學模型，導出了磁鏈和轉矩的估算公式，并且建立了磁鏈和轉矩滯環(huán)控制器，根據(jù)這兩個滯環(huán)比較器的輸出，再依據(jù)定子磁鏈所在

3、扇區(qū)的區(qū)號來查詢最優(yōu)開關矢量表就可以輸出驅動信號直接控制逆變器開關管，從而間接控制雙饋電機轉子側所需的勵磁電流。
　　再次，在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了風力機模型、雙饋發(fā)電機模型、最大功率跟蹤模型及其整個雙饋風力發(fā)電直接轉矩控制系統(tǒng)的仿真模型，并設定系統(tǒng)的各個參數(shù)，對各個模型在不同狀態(tài)下的運行特性進行仿真研究。仿真結果表明:隨著風速發(fā)生階躍變化，通過變流器對轉子勵磁電流進行相應的調節(jié)，達到了雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)變速恒頻