變速恒頻風力發電系統及其控制研究.pdf

1、在當今世界能源緊缺，環境污染日益嚴重的形勢下，風力發電技術作為可再生能源技術中發展最快、最可能實現商品化、產業化的技術之一，得到了前所未有的發展。本文以變速恒頻風力發電系統為研究對象，對其從理論到實踐，從仿真到實驗，進行了系統、深入的研究。
　　 論文首先對雙PWM變流器中網側變流器無電網電壓傳感器控制技術進行研究，提出利用虛擬磁鏈微分負反饋和變流器有功電流共同作用來抑制虛擬磁鏈振蕩的控制策略。仿真和實驗結果表明，該方法在省去P

2、WM變流器電網電壓定向所必須的交流電壓傳感器的同時，能有效抑制虛擬磁鏈、直流母線電壓的振蕩，實現高性能矢量控制。
　　 其次對雙饋電機矢量控制模型及功率流動特性進行深入剖析，提出了雙饋電機的全補償、最小銅損及轉子電流最小3種不同目標優化控制方式，為變速恒頻風力發電機組的工程實現提供了一定的理論依據。分析了風力發電系統的最大風能捕獲原理，提出基于最小二乘法中的遺忘因子法辨識風力機參數，結合定子磁鏈定向矢量控制技術實現最大風能捕獲，

3、MATLAB/SIMULINK的仿真結果表明，該控制策略能有效提高當風力機參數出現錯誤或有擾動誤差時的風能利用率。雙饋電機是一類復雜的非線性、多變量、強耦合系統，針對這一特性，提出將無源性理論應用于變速恒頻風力發電系統，仿真結果表明，與傳統矢量控制相比較，無源控制策略在高速、有效實現最大風能捕獲的同時，對電機參數攝動及負載轉矩變化具有很強的魯棒性。
　　 建立雙饋發電機空載并網、并網運行數學模型，提出基于PI并聯比例諧振控制器的