隨著傳統(tǒng)型能源的大量消耗,煤炭、石油等傳統(tǒng)型不可再生能源的不斷消耗不僅給我國(guó)的能源資源帶來(lái)壓力,同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成大量的污染。風(fēng)能這種清潔能源正在被越來(lái)越多的國(guó)家所重視,其開(kāi)發(fā)利用也正在逐步走向成熟,其年增長(zhǎng)量也在逐年遞增,已經(jīng)成為我國(guó)電力系統(tǒng)中增長(zhǎng)速度最快的綠色能源,具有良好的市場(chǎng)前景。而雙饋異步發(fā)電機(jī)(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)因功率因數(shù)可調(diào),調(diào)速范圍寬、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為目前風(fēng)電市場(chǎng)中備受青睞的機(jī)型。DFIG風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行控制的核心是對(duì)其網(wǎng)側(cè)、轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制。本文主要以轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制為研究重點(diǎn),在風(fēng)力機(jī)等的相關(guān)理論基礎(chǔ)之上構(gòu)建了DFIG的傳統(tǒng)矢量控制(Vector Control,VC)系統(tǒng),通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制實(shí)現(xiàn)DFIG定子輸出有功、無(wú)功功率的解耦。并對(duì)傳統(tǒng)矢量控制中基于PI控制器的雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),采用了基于冪次函數(shù)的積分滑模控制器取代了傳統(tǒng)的PI控制器。本文主要分析研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:(1)分析了風(fēng)力機(jī)的基本運(yùn)行機(jī)理及變速恒頻(Variable Speed Constant Frequency,VSCF)的基本原理,并詳細(xì)介紹了DFIG在風(fēng)速及轉(zhuǎn)速變化情況下如何實(shí)現(xiàn)風(fēng)能最大追蹤的原理。(2)建立了DFIG在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)坐標(biāo)變換,得出了兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下DFIG的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)傳統(tǒng)的矢量控制原理構(gòu)建了基于PI控制器的雙閉環(huán)控制模型,實(shí)現(xiàn)了DFIG風(fēng)電系統(tǒng)有功、無(wú)功功率的解耦。(3)對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)基本原理進(jìn)行了介紹,針對(duì)傳統(tǒng)的滑模抖振的問(wèn)題分別設(shè)計(jì)了基于冪次函數(shù)趨近律的有功、無(wú)功電流分量的積分滑�？刂破�,并將其應(yīng)用于轉(zhuǎn)子電流的內(nèi)環(huán)控制中用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PI控制器。(4)將基于冪次函數(shù)積分滑�？刂破鞯娘L(fēng)電控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的基于PI控制器的風(fēng)電控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真對(duì)比,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的基于冪次函數(shù)的積分滑模控制器相較于傳統(tǒng)的PI控制器具有更加優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能,并通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)的改變驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的魯棒性。
【學(xué)位單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM315
【部分圖文】：

是關(guān)于葉尖速比λ和槳距角β的數(shù)學(xué)關(guān)系已在前面給出，根據(jù)式2.3我們就可以得到變槳距風(fēng)力機(jī)特性曲線如圖2.2所示。圖 2.2 變槳距風(fēng)力機(jī)特性曲線從圖2.2中可以看出，Cp值隨著槳距角β的增大而減小，當(dāng)槳距角β保持一個(gè)特定的值時(shí)，風(fēng)能利用系數(shù)Cp值將只受到葉尖速比λ的影響，隨著λ的變化，風(fēng)力機(jī)具有使Cp達(dá)到

不同風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)最大風(fēng)能追蹤原理曲線

空間矢量的扇區(qū)分布
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2881471