变速恒频无刷双馈风力发电机直接转矩控制研究.pdf

荛璃鱼签字日期:譴甓嘣挛驹学位论文作者签名:营爱敏学位论文作者签名:昔意皈独创性声明签字日期:吲/年/月仃学位论文版权使用授权书签字日期:趞『年厂月日究成果,也不包含获得兰捌交逼太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本学位论文作者完全了解兰趔变通太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰趟童通太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。.印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:
变速恒频无刷双馈风力发电机直接转矩控制研究哪帅㈣洲硕士学位论文作者姓名:学科、专业:指导教师:完成日期:兰州交通大学学号:·АА■■
摘要随着经济的快速发展,能源消费逐年增加,常规能源资源面临日益枯竭的窘境,迫切需要一些清洁、无污染、可再生的新能源。在众多的可再生能源和新能源技术开发中,风力发电有着自身独特的优势,具有重要的开发利用价值。而控制技术是风力发电的关键技术之一,直接影响机组的安全与效率,变速恒频发电系统能够最大限度的利用风能,提高风力机的运行效率,是一种高效的能量转换系统,因而被广泛应用。无刷双馈风力发电机是一种特别适合于变速恒频风力发电系统的新型装置,进行无刷双馈风力发电机变速恒频控制技术的研究,对无刷双馈风力发电机在风电领域的推广应用具有重要的理论意义和实用价值。本文对无刷双馈风力发电机和直接转矩控制策略进行了研究。首先从无刷双馈发电机的电磁原理出发,介绍了发电机的亚同步、同步、超同步等几种运行方式,研究了这几种运行方式下的电磁关系及运行状态下的能量流动关系。分析了无刷双馈发电机三相静止坐标系下的数学模型,根据坐标变换理论给出两相旋转坐标系下的数学模型,并在此基础上,给出了一种基于控制绕组坐标系下的无刷双馈发电机的数学模型。为满足无刷双馈风力发电机直接转矩控制系统动态响应速度快、控制性能优良,针对传统直接转矩控制使用滞环控制器来控制磁链和转矩,存在滞环调节有限、低速时转矩脉冲较大和逆变器的开关频率不固定等问题,本文将模糊控制引入到直接转矩控制中,设计了基于模糊直接转矩控制器的直接转矩控制系统。利用模糊控制器分别来代替转矩、磁链滞环控制器,并用遗传算法对模糊控制规则进行了优化,有效的减小了磁链和转矩控制容差。仿真结果表明该方法减小了转矩脉动,提高了系统的控制性能。利用模糊控制建立发电机逆变器的开关状态,能更加合理的选择电压空间矢量,转矩的脉动更小,并提高了发电机的动、静态性能。针对直接转矩控制的关键是磁链的正确控制,根据无刷双馈发电机在低速时如何通过控制电压矢量影响磁链从而引起系统振荡的问题,本文设计了基于自适应辨识的直接转矩控制策略。控制绕组磁链模型采用模型参考自适应观测,转矩滞环控制器采用改进型转矩滞环比较器法。仿真证明该方法在波峰、波谷处电流波形的脉冲较小,磁链辨识准确,验证了该设计方法的可行性和正确性。关键词:无刷双馈发电机;变速恒频;直接转矩控制;模糊控制;自适应辨识论文类型:应用基础研究兰州交通大学硕士学位论文
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兰州交通大学硕士学位论文,
录目课题的背景及研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.匏⑺ɡ》缌Ψ⒌缁:苯幼>⑺ɡ》⒌缁苯幼>乜刂频脑硇苑治觥摘要⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯.⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯..髀邸无刷双馈风力发电机的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.国内外直接转矩控制的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。本文的主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.匏⑺ɡ》⒌缁脑砑霸诵刑匦匝芯俊无刷双馈电机磁场调制原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.无刷双馈发电机的运行特性研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..匏⑺ɡ〉⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.匏⑺ɡ〉缁墓β始澳芰苛魍ü⑺ɡ》⒌缁诓煌诵凶刺碌墓β柿飨颉无刷双馈发电机的数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.匏⑺ɡ》⒌⑺ɡ》⒌⋯⋯⋯⋯⋯