無刷雙饋電機無電刷滑環(huán),堅固耐用,結(jié)構(gòu)可靠,可以在部分容量變頻器控制下實現(xiàn)變速恒頻發(fā)電,因此在受更換電刷滑環(huán)困擾的風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域具有很強的競爭優(yōu)勢。但目前對無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)情況下的穩(wěn)定運行控制還未形成完整的理論體系,其中綜合考慮從風(fēng)力機、傳動軸到發(fā)電機整個風(fēng)電系統(tǒng)最大功率追蹤控制的理論研究還不多,對常規(guī)電網(wǎng)故障時無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定控制研究也很少。在此基礎(chǔ)上,本文對無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)穩(wěn)定運行的控制策略進行進一步的理論研究。首先,結(jié)合風(fēng)力機的功率特性表達式,先后建立了風(fēng)力機的功率轉(zhuǎn)矩模型和傳動軸系的一階模型,闡釋了風(fēng)力機的最大功率追蹤原理�；跓o刷雙饋電機的轉(zhuǎn)速表達式和三相abc坐標系下的磁鏈電壓方程,推導(dǎo)得到了任意旋轉(zhuǎn)dq坐標系和轉(zhuǎn)子速dq坐標系下的無刷雙饋電機模型,并對無刷雙饋電機用作電動機和發(fā)電機時系統(tǒng)的功率傳輸關(guān)系進行了分析。其次,給出了風(fēng)力機控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速控制器和槳距角控制器的設(shè)計方法�；诠β世@組磁鏈定向,推導(dǎo)得到了一種電流閉環(huán)的無刷雙饋電機功率解耦矢量控制算法,根據(jù)無刷雙饋發(fā)電機兩套定子繞組間的功率關(guān)系,計算得到最大風(fēng)能利用系數(shù)下電機功率側(cè)有功功率的給定值... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電網(wǎng)電壓鎖相環(huán)輸出

44華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文觀察圖4-5（a）（b）可知，當電機在亞同步運行時，隨著轉(zhuǎn)速增加，控制側(cè)電流幅值上升，電壓幅值下降，兩者的頻率值下降且始終相序為負。4s時，電機轉(zhuǎn)速從619r/min變?yōu)?25r/min，電機從亞同步運行變?yōu)槌竭\行。由圖4-5（c）（d）可知，此時控制側(cè)電流幅值上升，電壓幅值下降，兩者的頻率值下降且相序為正。這一仿真結(jié)果也與上文理論分析一致，當電機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，通過調(diào)節(jié)控制側(cè)電壓電流頻率，使得功率側(cè)始終輸出工頻電壓，這就是變速恒頻發(fā)電的基本原理。（a）2s時BDFIG控制側(cè)三相電流變化曲線（b）2s時BDFIG控制側(cè)三相電壓變化曲線（c）4s時BDFIG控制側(cè)三相電流變化曲線（d）4s時BDFIG控制側(cè)三相電壓變化曲線圖4-5 發(fā)電系統(tǒng)有功功率調(diào)節(jié)時的控制側(cè)電壓電流變化4.3.2 正常運行時無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的無功功率獨立調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的無功功率調(diào)節(jié)仿真曲線如圖4-6所示。仿真初始

54華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文圖5-6 功率繞組線電壓鎖相利用鎖相環(huán)分別對功率繞組電壓和電網(wǎng)電壓進行鎖相，當兩者的電壓幅值、頻率和相位均相同時，閉合并網(wǎng)接觸器。對原動機的變頻器進行設(shè)定，令其拖動無刷雙饋電機至516r/min，系統(tǒng)空載運行，當觀察到功率側(cè)電壓滿足并網(wǎng)條件時，于4.7s時并網(wǎng)，可得無刷雙饋電機的電壓電流變化如圖5-7所示。（a）電網(wǎng)電壓和功率繞組電壓（b）功率繞組電流和控制繞組電流圖5-7 空載并網(wǎng)時的電壓電流變化圖

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：2978578