無刷雙饋風力發(fā)電機變速恒頻控制技術(shù)研究.pdf

1、變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)是高效的風電能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，在大中型風電機組中得到了廣泛應用。無刷雙饋風力發(fā)電機是一種特別適合于變速恒頻風電系統(tǒng)的新型風力發(fā)電機，進行無刷雙饋風力發(fā)電機變速恒頻控制技術(shù)研究，對無刷雙饋電機在風電領(lǐng)域的推廣應用具有重要理論意義和實用價值。 本文課題來源于遼寧省教育廳基金資助項目(20142201)“新型無刷雙饋風力發(fā)電機及其變速恒頻控制技術(shù)”。 由于無刷雙饋發(fā)電機的結(jié)構(gòu)特殊，直接采用傳統(tǒng)分析方法不再適用。

2、本文從無刷雙饋發(fā)電機的電磁關(guān)系及其機電能量轉(zhuǎn)換原理出發(fā)，研究了基于控制繞組旋轉(zhuǎn)坐標系的無刷雙饋發(fā)電機的數(shù)學模型，為研究適用于無刷雙饋發(fā)電機的控制方法打下了基礎(chǔ)。 研究了一種無刷雙饋發(fā)電機的矢量控制方法，通過控制副繞組電流來控制主繞組電流的有功分量和無功分量，實現(xiàn)了有功功率與無功功率的解耦控制。計算了最大風能追蹤控制的參考功率，構(gòu)建了無刷雙饋發(fā)電機變速恒頻控制系統(tǒng)仿真模型，針對發(fā)電機亞同步運行狀態(tài)的最大風能追蹤控制進行了仿真研究。

3、仿真結(jié)果驗證了無刷雙饋風力發(fā)電機模型的正確性和功率繞組磁場定向矢量控制策略的有效性。 構(gòu)建了基于DSP控制器的無刷雙饋風力發(fā)電機的勵磁控制系統(tǒng)，完成了變流器主電路、驅(qū)動電路與保護電路、輸出濾波電路、以及模擬量的檢測與調(diào)理電路的設(shè)計。研究了軟件各模塊程序算法的數(shù)字實現(xiàn)方法，初步完成了基于矢量控制策略的無刷雙饋發(fā)電機變速恒頻控制系統(tǒng)軟件設(shè)計。 用變頻調(diào)速異步電動機模擬風力機，以構(gòu)建的實驗平臺為基礎(chǔ)，完成了無刷雙饋發(fā)電機帶獨立