變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、在能源消耗日益增長(zhǎng)、環(huán)境污染日漸嚴(yán)重的今天，對(duì)可再生能源的開發(fā)利用中，風(fēng)能由于其突出的優(yōu)點(diǎn)而倍受關(guān)注。交流勵(lì)磁變速恒頻雙饋發(fā)電機(jī)系統(tǒng)是目前最具實(shí)用前景的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)的控制方案縮小了變頻器的容量，發(fā)電機(jī)可以在同步速上、下運(yùn)行，變速運(yùn)行范圍較寬，其定子輸出電壓和頻率維持不變，可實(shí)現(xiàn)有功功率、無(wú)功功率的靈活控制，既可調(diào)節(jié)電網(wǎng)的功率因數(shù)，又可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 本文首先對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及變速恒頻風(fēng)電技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀作了比較

2、全面的綜述，介紹了交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的各種勵(lì)磁控制策略和發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的三相靜止坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型的研究，采用基于定子磁場(chǎng)定向的矢量控制策略，構(gòu)建了其有功功率和無(wú)功功率解耦控制的雙閉環(huán)控制方案。利用MATLAB/SIMULINK平臺(tái)進(jìn)行了仿真研究，并驗(yàn)證了該方案的正確性，對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試具有一定的指導(dǎo)意義。 接著由于勵(lì)磁變換器是實(shí)現(xiàn)雙饋發(fā)電機(jī)控制的關(guān)鍵，對(duì)系統(tǒng)的控制性能和發(fā)電機(jī)輸出電能

3、具有決定性的影響。本文基于交流勵(lì)磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性，研究設(shè)計(jì)了具有能量雙向流動(dòng)功能的雙PWM型變換器，討論了兩個(gè)變換器在功能和控制上的不同。網(wǎng)側(cè)變換器采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制和基于功率平衡的負(fù)載電流前饋控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)交流側(cè)單位功率因數(shù)和直流母線電壓控制；機(jī)側(cè)變換器采用DFIG定子磁鏈定向矢量控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)P、Q解耦，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤控制。 最后本文在仿真基礎(chǔ)上對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，系統(tǒng)采用一臺(tái)繞