直驅型風力發(fā)電系統機側控制策略研究.pdf

1、直驅型風力發(fā)電系統具有可靠性高、電能質量好、發(fā)電效率高、控制方式靈活等特點,符合未來風力發(fā)電系統的發(fā)展趨勢,具有良好的研究與應用前景。本文在分析直驅型風力發(fā)電系統組成結構與工作原理的基礎上,為提高系統的發(fā)電效率與可靠性,對其機側部分的控制策略進行了深入研究,并通過仿真研究驗證了所提出控制策略的正確性與有效性。
　　本文首先簡要介紹了世界風力發(fā)電產業(yè)的發(fā)展狀況,分析了目前主流風力發(fā)電系統的拓撲結構,綜述了無速度傳感器控制與最大功率點

2、跟蹤控制技術的研究現狀。
　　其次,分析了直驅型風力發(fā)電系統的組成結構及工作原理,選擇雙PWM拓撲作為本文的研究對象,建立了直驅型風力發(fā)電系統包括風力機、永磁同步發(fā)電機、變槳距執(zhí)行機構、機械傳動鏈在內的機側部分的數學模型。
　　第三,為了減少物理傳感器的使用,提高系統可靠性,研究了PMSG的無速度傳感器矢量控制技術,使用模型參考自適應控制對發(fā)電機轉速與轉子位置進行估計;使用單同步坐標系軟件鎖相環(huán)對轉子初始位置進行鎖定;采用i

3、d?0的矢量控制策略通過 SVPWM調制技術實現了對發(fā)電機的轉速控制。仿真結果表明,該方法可以準確估計發(fā)電機轉速與轉子位置,并且可以對給定轉速信號做出快速準確的響應,具有良好的控制效果。
　　第四,為了在盡可能提高風能利用率的同時減小轉速的波動,研究了最大功率點跟蹤控制技術,給出了基于斜率變化的變步長爬山法、基于二分法的變步長爬山法與模糊邏輯搜索法,分別對其工作原理、算法流程以及設計方法進行了詳細的分析說明。仿真結果表明三種方法均