无刷双馈风力发电机的自抗扰解耦控制

2012年 序号 1 2 3 4 5 6
科研热词 风力发电系统 转速解耦 自抗扰控制 磁链观测 最大风能跟踪1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
2013年 科研热词 无刷双馈发电机 矢量控制 模型参考自适应系统 小信号模型 风电 风力发电系统 风力发电 转速 转矩脉动 转子 谐波磁动势 谐波分析 绕组 绕线转子 离散空间电压矢量调制 直接转矩控制 电磁设计 模糊控制 无速度传感器 定子磁场定向 变速恒频风力发电 双正弦 双向脉宽调制变换器 功率平衡 前馈控制 内模控制 vc++6.0 推荐指数 6 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词 无刷双馈风力发电机 风力发电 降阶 矩阵变换器 矢量控制/矩阵变换器 直接传递函数法 最大风能捕获 无刷双馈 数字信号处理器 多时间尺度 复杂可编程逻辑控制器件 变速恒频 变换器
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
科研热词 推荐指数 无刷双馈风力发电机 3 风力发电系统 2 自抗扰控制 2 有功功率 2 无功功率 2 无刷双馈电机 2 多时间尺度系统 2 风力发电 1 降阶 1 解耦控制 1 线性模型跟随控制 1 级联式无刷双馈电机 1 空间矢量调制 1 稳定性 1 矩阵式变换器 1 矩阵变换器 1 模型降阶 1 模型参考模糊自适应控制 1 无刷双馈发电机 1 建模 1 奇异摄动模型 1 变速恒频 1 反向传播神经网 1 仿真 1 dsp控制 1 cpld控制 1

u′dr =(Rr +bp)idr
uqr =(Rr +bp)iqr Δudr =-bωsiqr
(7)
Δuqr =aωsψ1 +bωsidr
式中 a= -Lm/Ls, b=Lr-L2m/Ls;u′dr、u′qr——— 实 现转子 电压 、电流解 耦 控制 的解 耦 项 ;ΔudrΔuqr——— 消除 转 子电 压 、电流交叉耦合的补偿项 。
2 解耦控制方案的仿真分析
利用 Matlab/simulink搭建仿真模型 , 对双馈 风力发电机有功 、无功解耦控制策略进行仿真 , 所 用双馈电机模型参数如下 :额定功率 22 kW, 额定 电压 380 V, 4 极 , 定 、转 子 漏感 0.004 H, 互 感 0.146 H, 转 子 电 阻 0.4 Ψ, 转 子 惯 量 0.189 kg· m2 [ 4] 。为了模拟发电过程 , 先给电机施加 30 N· m的拖动转矩 , 风力发电机启动并网 , 并网后 再加 20 N· m的转矩 。
中保持励磁电流分量不变 , 此时就可以模拟直流
电机的转矩控制规律 , 通过控制转矩电流分量控
制电磁转矩进行调速 。
设 d-q轴以同步速度旋转 , 转子和定子均按 电动机惯例的电机和磁链的方程[ 2] 为
uds =Rsids +pψds -ω1 ψqs uqs =Rsiqs +pψqs +ω1 ψds udr =Rridr +pψdr -ωsψqr uqr =Rriqr +pψqr +ωsψdr
ψds =Lsids +Lm idr
(1)
ψqs =Lsiqs +Lmiqs ψdr =Lridr +Lm ids

探讨无刷双馈风力发电机的设计分析与控制无刷双馈风力发电机是一种利用风能转化为电能的装置，其中无刷表示没有刷子与旋转子接触，双馈表示既有直流驱动的转子，又有交流驱动的转子。

下面将对无刷双馈风力发电机的设计分析与控制进行探讨。

无刷双馈风力发电机的设计分析包括机械结构设计、电磁设计和控制系统设计。

机械结构设计主要包括叶片的选择和布置，塔架和基础的设计以及风力发电机的整体布局。

叶片的选择应考虑到切入风速、功率系数、气动特性等因素，布置应使各叶片均匀受力，避免振动和共振。

塔架和基础设计要考虑到风力发电机的高度、重量、抗风能力和地质条件等因素，确保安全可靠。

电磁设计主要包括发电机的定子和转子的设计。

定子设计要考虑到电磁参数的选择，如磁场密度、线圈匝数等，以及冷却措施的设计，确保发电机的效率和稳定性。

转子的设计要考虑到双馈风力发电机的特点，如直流驱动转子的设计要考虑到功率传递和转速控制，交流驱动转子的设计要考虑到转子电磁参数的选择和控制。

控制系统设计主要包括转速控制和功率控制。

转速控制要根据风速的变化调节双馈风力发电机的转速，以使其在最佳工作状态下输出最大功率。

功率控制要根据电网的要求调节发电机的输出功率，保持电网的稳定性。

控制系统设计还要考虑到发电机的运行状态监测和故障保护，确保发电机的安全运行。

无刷双馈风力发电机的控制主要包括电气控制和机械控制两方面。

电气控制主要包括对发电机电磁参数的控制和输出功率的调节，可以采用PID控制或模糊控制等方法。

机械控制主要包括对叶片角度和转子转速的控制，可以采用电机驱动或液压驱动等方法。

无刷双馈风力发电机的设计分析与控制是一个复杂的工程问题，需要考虑到机械、电磁和控制等多个方面的因素，以实现高效、稳定和安全的发电。

随着风电技术的不断发展，无刷双馈风力发电机的设计和控制将不断提升，为可持续能源的利用做出更大的贡献。

ｌ ｏ ｏ ｔ ｌ ｎ ｄ ｕ ｌ— ｄ ｗｉ ｄ ｐ ｗ ｒ ｅ ｅ ａｏ ｓｐ ｅ ｅ ｔｄ ｏ ｐ ｃ ｎ ｒ ｏ ｂ ｙ ｆ ｎ ｏ ｅ ｎ ｒｔ ｒｉ ｒ ｓ ｎ ｅ ．Ｔ ｅ ｆ ｍｅ ｏ ｉ ｔ ｏ ｓｓｍｐ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｔ ａ ｅ ｌ ｏｉ ｅ ｇ ｈ ａ ｆｔ ｓｍｅ ｈ ｄ ｉ ｉ ｌ ｎ ｈ ｎ ｉ ｃ ｎ ｒ ａ— ｈ
２ ｈ ｚｏ Ｓ ｌｃ ｃＭｏｏ ｏ ， ｔ． Ｚ ｕｈ ｕ４ ２ ０ ，Ｃ ｉａ ．Ｚ ｕｈ ｕＣ Ｒ Ｅｅｔ ｔ Ｃ ． Ｌｄ ， ｈ ｚｏ １ ０ １ ｈｎ ） ｉ ｒ ｒ
Ａ ｂｓｒ ｔ：Ｂａｓ ｄ ｏ ｈ ｑｕｖ ｌ ｎ ｉｃ ｉ ｆｄ ｕｂ ｙ ｆｄ ｗｉ ｏ ｒｇ ｎｅ ａｏ ，ａ ｋ ｎ ｆｄ ｅ ｕ ｌｎｇ ａ ｐｅ ｎ ｔ ａｃ ｅ ｎ ｔｅ ｅ ｉａ ｅ ｔｃ ｒ ｕｔｏ ｏ ｌ —ｅ ｎｄ ｐ ｗｅ ｅ ｒ ｔｒ ｉ ｄ ｏ ｅ ｏ ｐ ｉ ｎｄ ｏ ｎｉｇ
建立 了数 学模型 ， 行 了动 态 的仿 真研究 。 进
图 １ 双馈风力发 电机 等效 电路 图
ＲＩ 原边绕组电阻 ； ｌ —— Ｘ —— 原边绕 组漏抗 值 ； ｌ Ｒ —— 付边绕 组 电阻值 ； ２ Ｘ ——付边绕组 漏抗 值 ； Ｒ ——激 磁 电阻 ； Ｘ ——激磁 电抗值 ； １ Ｕ —— 电网 电压 ； ｌ Ｅ —— 激磁 电势 在 定子 边值 ； ２ Ｅ ——
关 键 词 ：风 力 发 电机 ；开 环 解 耦 控 制 ； 真 仿 中 图分 类 号 ： Ｍ３ １２ Ｔ １ 文献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：６ ３６４ （０ ８ ０ －０ ９ ３ Ｔ ０ ．： Ｍ３５ Ａ １７ －５ ０ ２０ ）７００ － ０
Ｏ ｐｅ Ｌｏ ｐ Ｄｅ ｏ ｌｎｇ Ｃｏ ｒ ｌｆ ｒ Ｄｏ ｂｌ Ｆｅ ｎ－ ｏ ｃ ｕｐ ｉ ｎｔ ｏ ｏ ｕ ｙ－ ｄ Ｗ ｉ ｄ Ｔｕｒ ｎｅ Ｇｅ ｒ ｔ ｒ ｎ ｂｉ ｎｅ ａ ｏ ｓ