本文關(guān)鍵詞：基于PSCAD平臺的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)電流滑模變結(jié)構(gòu)觀測策略　出處：《廣東工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 雙饋電機(jī) 滑模變結(jié)構(gòu) PSCAD 轉(zhuǎn)子電流觀測器 定子電流觀測器 重構(gòu)控制

【摘要】：與陸地風(fēng)力發(fā)電相比,海上風(fēng)力發(fā)電風(fēng)速高、湍流強(qiáng)度小、風(fēng)速風(fēng)向穩(wěn)定,且不占用土地,受環(huán)境制約少,發(fā)展?jié)摿Ω?也是風(fēng)電行業(yè)發(fā)展的又一重要領(lǐng)域。但海上作業(yè)困難,直接導(dǎo)致海上風(fēng)電系統(tǒng)的維修成本大幅上升,而且因?yàn)樘鞖夂秃Ｑ蟓h(huán)境的制約,風(fēng)電系統(tǒng)故障后難以得到及時(shí)修復(fù),減少有效發(fā)電時(shí)間。研究風(fēng)電系統(tǒng)在傳感器故障下的狀態(tài)觀測與重構(gòu)控制策略,實(shí)現(xiàn)其在傳感器故障期間的不間斷運(yùn)行,有利于提高系統(tǒng)可靠性、降低維護(hù)成本和增加有效發(fā)電時(shí)間。針對現(xiàn)有雙饋型風(fēng)電系統(tǒng)狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)的不足之處,引入滑模變結(jié)構(gòu)控制理論,研究參數(shù)魯棒性強(qiáng)、動態(tài)響應(yīng)速度快的電流觀測策略。通過分析同步坐標(biāo)系下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行電機(jī)狀態(tài)方程變換,選取定子電流為狀態(tài)向量；通過控制定子電流估計(jì)值偏差,設(shè)計(jì)滑模控制器,跟蹤定子電流；系統(tǒng)進(jìn)入滑動模態(tài)后,通過低通濾波器濾波,去除控制器輸出信號中的高頻失真信號,獲得轉(zhuǎn)子電流觀測值。同樣,也可通過控制轉(zhuǎn)子電流估計(jì)值收斂于真實(shí)值,實(shí)現(xiàn)定子電流觀測。基于PSCAD/EMTDC仿真平臺,搭建了雙饋電機(jī)矢量控制系統(tǒng)模型,轉(zhuǎn)子側(cè)變換器運(yùn)用定子磁鏈定向矢量控制技術(shù),網(wǎng)側(cè)變換器采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制技術(shù),以此驗(yàn)證觀測策略的有效性,并將觀測器的輸出反饋接入控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙饋型風(fēng)電系統(tǒng)的重構(gòu)控制。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)觀測器估算方法能夠快速跟蹤電機(jī)電流變化,并可在一定程度上抑制參數(shù)誤差對電流觀測精度的影響,在電流傳感器故障下能實(shí)現(xiàn)風(fēng)電系統(tǒng)的重構(gòu)控制,算法簡單、易實(shí)現(xiàn)、魯棒性強(qiáng)。
[Abstract]:Compared with the onshore wind power, offshore wind power high wind speed, turbulence intensity, wind speed and direction stability, and does not occupy the land, by the environment, the greater the potential for development, but also the wind power industry development is another important field. But the offshore operation difficulties, led directly to the maintenance cost of offshore wind power system increased sharply, and because the constraints of weather and ocean environment, wind power system fault is difficult to be repaired in a timely manner, effectively reduce the generation time. The study of wind power system in the sensor fault condition observation and reconfiguration control strategy, realize the uninterrupted operation during the sensor fault, improve system reliability, reduce maintenance costs and increase the effective power time. In view of the existing double fed wind power system state observer design deficiencies, the sliding mode variable structure control theory, study the strong robustness of the parameters, the dynamic response speed of the power Flow observation strategy. Through mathematical analysis model of doubly fed wind power generator synchronous coordinates, motor state equation transformation, select the stator current as state vector; through controlling the stator current estimation deviation, design sliding mode controller in tracking the stator current; the system into sliding mode, through the low pass filter, removing the high frequency output signal of the controller the signal distortion, obtain the rotor current observations. Also, can also be through the control of the rotor current estimates converge to the true value, the stator current is observed. Based on the PSCAD/EMTDC simulation platform, build a system control model of double fed motor, the rotor side converter using the stator flux oriented vector control technology, grid side converter with grid voltage oriented vector control technology, in order to verify the effectiveness of the observing strategy, and feedback system to achieve the access control of doubly fed observer output The reconstruction of wind power control system. The simulation results show that the designed observer estimation method can quickly track the changes of motor current, and can inhibit the parameter error in a certain extent influence on the current observation precision, can realize the reconstruction of wind power control system, in the current sensor fault algorithm is simple, easy to implement, and strong robustness.

【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315

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本文編號：1369845