無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的無源性控制研究.pdf

1、無刷雙饋電機(jī)(Brushless doubly—fed Machine,簡稱BDFM)是在串級電機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種兼具異同步電機(jī)特點的新型交流調(diào)速電機(jī),以結(jié)構(gòu)簡單堅固、功率因數(shù)可調(diào)、調(diào)速特性好、變頻器容量小、運(yùn)行模式靈活等特點,可應(yīng)用于變頻調(diào)速和變速恒頻發(fā)電領(lǐng)域。
　　 研究分析了BDFM的結(jié)構(gòu)特點和工作原理,在MATLAB／Simulink平臺上建立了BDFM的仿真模型,并且對其單饋、雙饋同步、雙饋亞同步和雙饋超同步運(yùn)行模

2、式的開環(huán)特性進(jìn)行仿真分析。
　　 分析了非線性系統(tǒng)的耗散性和無源性,通過引入Euler-Lagrange(EL)方程,研究了EL系統(tǒng)的耗散性與無源性。利用無源性控制理論,根據(jù)已驗證過的定理與方法,給出無源性控制器的設(shè)計方法。針對感應(yīng)電機(jī)存在參數(shù)時變性、非線性耦合變量和轉(zhuǎn)子電流不易測量等問題,從能量角度分析了感應(yīng)電機(jī)定子電流.轉(zhuǎn)子磁鏈動態(tài)方程,建立感應(yīng)電動機(jī)的EL模型?；跓o源性控制方法,以定子電流為狀態(tài)變量,提出不需要轉(zhuǎn)子電流觀

3、測器的改進(jìn)控制算法,設(shè)計了感應(yīng)電動機(jī)的雙閉環(huán)無源性控制器。從仿真結(jié)果可以得出,無源性控制器魯棒性好,系統(tǒng)易于實現(xiàn),而且驗證了無源性控制策略可行性和有效性。
　　 推導(dǎo)出BDFM的αβ兩相靜止模型,根據(jù)EL方程建立電機(jī)的反饋互聯(lián)無源模型。分解無刷雙饋發(fā)電機(jī)系統(tǒng)——電氣子系統(tǒng)和機(jī)械子系統(tǒng),證明了無刷雙饋發(fā)電機(jī)的反饋互聯(lián)模型為無源系統(tǒng)。從風(fēng)能利用系數(shù)角度闡述了最大風(fēng)能捕獲的基本原理,設(shè)計了無源性調(diào)速控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明無源性控制策略