發(fā)布時間：2020-04-15 16:20

【摘要】：永磁直驅(qū)風電機組中采用的永磁同步發(fā)電機是一種極對數(shù)多運行轉(zhuǎn)速低的大型電機,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置的獲取對高性能矢量控制很關鍵。傳統(tǒng)的檢測方法是采用機械式傳感器,增加了系統(tǒng)的成本且檢測精度易受環(huán)境影響。無速度傳感器控制方法可以通過軟件編程實現(xiàn),省去機械式傳感器降低風電系統(tǒng)的成本,同時增強系統(tǒng)可靠性。本文基于模型參考自適應(MRAS)對永磁直驅(qū)風力發(fā)電機無速度傳感器進行深入研究并進行改進,提出模糊MRAS控制方法提高轉(zhuǎn)速估計的精度,解決轉(zhuǎn)子位置估計延遲問題。本文首先論述風力發(fā)電對傳統(tǒng)能源結構向清潔能源轉(zhuǎn)變的意義,接著介紹無速度傳感器控制技術在風力發(fā)電上的應用。從風能的特點出發(fā),建立風輪機的數(shù)學模型,然后說明最大風能捕獲原理和風輪機的動力學特性,且建立永磁直驅(qū)風電系統(tǒng)各組成部分的數(shù)學模型,包括永磁同步發(fā)電機、機側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器和SVPWM技術,為永磁直驅(qū)風力發(fā)電機的無速度傳感器算法提供了理論基礎。其次,本文對模型參考自適應(MRAS)算法原理作了詳細分析,并將該理論應用到PMSG無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)中,然而傳統(tǒng)的MRAS法在低速運行時存在高頻抖動,同時還存在轉(zhuǎn)子位置估計延遲問題。針對上述問題,本文提出了一種模糊模型參考自適應觀測器,可以根據(jù)運行狀態(tài)自動調(diào)整自適應律PI參數(shù),提高了轉(zhuǎn)速、位置估算精度,使風電機組在低風速和高風速運行時都具有良好的性能。最后,根據(jù)本文所提出的模糊MRAS控制方法搭建Matlab/Simulink仿真模型,并與傳統(tǒng)MRAS進行了對比分析。結果表明在漸變風況下和突變風兩種風況下基于模糊MRAS風電機組轉(zhuǎn)速估算精度高、位置估算延遲問題得到改善。電機定子電流波形正弦、諧波含量低,系統(tǒng)動態(tài)性能良好可以達到變流器并網(wǎng)運行要求。
【圖文】：

圖 2.3 風輪機功率特性曲線Fig. 2.3 Power characteristic curve of wind turbine風速和風輪機轉(zhuǎn)速決定了風輪機的輸出功大小，轉(zhuǎn)速決定且存在唯一的轉(zhuǎn)速使功率達到最大maxP 達到最大。當風輪機轉(zhuǎn)速恒定不變時，，風輪機輸

轉(zhuǎn)子位置
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM315

【參考文獻】

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本文編號：2628743