雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的建模與控制研究.pdf

1、能源危機(jī)和環(huán)境污染成為制約人類發(fā)展的兩大難題，開發(fā)可再生能源是解決這兩大難題的重要途徑。風(fēng)能是一種新的、安全可靠的潔凈能源，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)越來越多的被世界各國(guó)所重視。
　　 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的裝置，從能量轉(zhuǎn)換角度來看風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以分為風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)兩大部分，風(fēng)力機(jī)實(shí)現(xiàn)了將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)換。發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)是本文的重點(diǎn)，它承擔(dān)了后一種能量轉(zhuǎn)換任務(wù)，不僅直接影響轉(zhuǎn)換過程的性能、效率和供電質(zhì)

2、量，而且還影響到前一個(gè)轉(zhuǎn)換過程的性能、效率和裝置結(jié)構(gòu)。
　　 本文主要研究的是雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)，首先對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)模型。其次探索了雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)參考功率的計(jì)算方法，建立了參考有功功率和無功功率的計(jì)算模型，將磁場(chǎng)定向矢量控制技術(shù)應(yīng)用到雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制上，形成基于定子磁鏈定向的雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)有功、無功功率的解耦控制策略。再次對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，為了可以更加準(zhǔn)確的模擬現(xiàn)場(chǎng)并且充分比較不同控制器的

3、控制效果對(duì)系統(tǒng)做了一系列的處理，包括對(duì)送入風(fēng)速的修正處理，為了降低風(fēng)速的變動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的干擾，將風(fēng)速做加權(quán)處理，并將不同的噪聲干擾加入到控制系統(tǒng)中；依據(jù)參考功率的曲線對(duì)輸出的參考功率做了修正，保證在額定風(fēng)速以下時(shí)，風(fēng)速與輸出功率呈線性關(guān)系，大于或者等于額定風(fēng)速的時(shí)候，隨著風(fēng)速的增長(zhǎng)，輸出的參考功率恒定；對(duì)控制器進(jìn)行了改進(jìn)，為了改進(jìn)系統(tǒng)的控制效果，首先將傳統(tǒng)的PID 控制器與模糊控制器結(jié)合起來，其次將一維輸入的模糊控制器改進(jìn)為二維輸入的模糊控