雙饋風力發(fā)電機滑模控制策略的研究.pdf

1、隨著煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石燃料的枯竭及其燃燒對環(huán)境造成的嚴重污染，作為可再生綠色能源的風能的開發(fā)利用具有十分重要的意義。目前各種風力發(fā)電技術正蓬勃發(fā)展，變速恒頻(VSCF)風力發(fā)電技術因其高效性和實用性正受到越來越多的重視，成為風力發(fā)電領域研究的熱點。
　　本文首先介紹了風力發(fā)電的發(fā)展趨勢以及風力發(fā)電技術的研究現狀。在掌握變速恒頻風力發(fā)電基本原理的基礎上，對雙饋異步電機(DFIG)的運行理論進行了分析，對DFIG數學模型、坐

2、標變換、運行特性及功率關系進行了理論推導，為全文的研究奠定了理論基礎。其次，在介紹了風力機特性的基礎上，確定了采用DFIG功率控制來實現最大風能追蹤的方案，根據滑模變結構控制原理，設計了相應的控制器，該方案不需要檢測風速，實現簡單，動態(tài)性能和魯棒性較好。再次，研究了交流勵磁變速恒頻雙饋風力發(fā)電機的并網控制，建立了基于定子電壓矢量控制、不受轉速變化影響的空載“柔性”并網滑模控制方案，并與傳統(tǒng)的PI控制進行了比較分析。為了提高系統(tǒng)在電網電壓

3、驟降故障下的不間斷運行能力，以DFIG的精確數學模型為依據，改進了滑模變結構控制策略，提高了系統(tǒng)的低電壓穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)能力。最后，在DFIG轉子勵磁電源的研究中，分析了雙PWM型變換器的特點，機側變換器和網側變換器在功能和控制上的不同；重點討論了基于電網電壓定向矢量控制技術的網側變換器的控制方法，提出了一種滑模變結構的控制策略，不僅可以實現網側變換器交流側單位功率因數控制和直流環(huán)節(jié)電壓