無刷雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的無源性控制研究.pdf

1、無刷雙饋電機(Brushless doubly—fed Machine,簡稱BDFM)是在串級電機基礎上發(fā)展起來的一種兼具異同步電機特點的新型交流調速電機,以結構簡單堅固、功率因數可調、調速特性好、變頻器容量小、運行模式靈活等特點,可應用于變頻調速和變速恒頻發(fā)電領域。
　　 研究分析了BDFM的結構特點和工作原理,在MATLAB／Simulink平臺上建立了BDFM的仿真模型,并且對其單饋、雙饋同步、雙饋亞同步和雙饋超同步運行模

2、式的開環(huán)特性進行仿真分析。
　　 分析了非線性系統(tǒng)的耗散性和無源性,通過引入Euler-Lagrange(EL)方程,研究了EL系統(tǒng)的耗散性與無源性。利用無源性控制理論,根據已驗證過的定理與方法,給出無源性控制器的設計方法。針對感應電機存在參數時變性、非線性耦合變量和轉子電流不易測量等問題,從能量角度分析了感應電機定子電流.轉子磁鏈動態(tài)方程,建立感應電動機的EL模型?；跓o源性控制方法,以定子電流為狀態(tài)變量,提出不需要轉子電流觀

3、測器的改進控制算法,設計了感應電動機的雙閉環(huán)無源性控制器。從仿真結果可以得出,無源性控制器魯棒性好,系統(tǒng)易于實現,而且驗證了無源性控制策略可行性和有效性。
　　 推導出BDFM的αβ兩相靜止模型,根據EL方程建立電機的反饋互聯無源模型。分解無刷雙饋發(fā)電機系統(tǒng)——電氣子系統(tǒng)和機械子系統(tǒng),證明了無刷雙饋發(fā)電機的反饋互聯模型為無源系統(tǒng)。從風能利用系數角度闡述了最大風能捕獲的基本原理,設計了無源性調速控制系統(tǒng)。仿真結果表明無源性控制策略