變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)速魯棒控制方法研究.pdf

1、由于能源消耗的日益增長(zhǎng)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重，可再生的綠色新能源的利用凸顯得日益重要。對(duì)可再生能源的開(kāi)發(fā)利用中，風(fēng)能由于其突出的優(yōu)點(diǎn)和成熟的利用技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。各種風(fēng)電發(fā)電技術(shù)也不斷發(fā)展，而變速恒頻發(fā)電技術(shù)因其對(duì)風(fēng)能利用的高效性和實(shí)用性逐漸成為市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。但是風(fēng)力的隨機(jī)性為高效利用風(fēng)能和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行增加了困難，針對(duì)這點(diǎn)本文主要致力于利用魯棒控制技術(shù)，把風(fēng)力的隨機(jī)性和建模不確定性對(duì)系統(tǒng)的影響降到可控范圍內(nèi)，提高風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行的可

2、靠性。 本文在閱讀了大量的中英文資料后，對(duì)風(fēng)電發(fā)展的意義、現(xiàn)狀和前景進(jìn)行較為全面的闡述，并就變速恒頻發(fā)電技術(shù)的四種控制方案進(jìn)行了詳細(xì)的比較，選擇雙饋電機(jī)變速恒頻方案，并對(duì)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的原理進(jìn)行了介紹。對(duì)H-∞魯棒控制理論進(jìn)行深入的研究，對(duì)魯棒穩(wěn)定度變換矩陣的確定提出了作者自己算法并將其數(shù)學(xué)演繹證明，得到了低保守的魯棒穩(wěn)定度算法。在風(fēng)力系統(tǒng)中引入H-∞魯棒控制理論對(duì)其轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速控制器使轉(zhuǎn)速系統(tǒng)能在一定的風(fēng)速變動(dòng)頻

3、率范圍內(nèi)具有盡可能小的速度追蹤誤差，對(duì)風(fēng)力轉(zhuǎn)矩干擾租編碼器噪聲干擾具有良好的抵抗能力，能允許風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在一定的范圍內(nèi)變化而不影響控制效果。但是H-∞魯棒控制器的設(shè)計(jì)涉及到艱辛的數(shù)學(xué)理論，且權(quán)函數(shù)的選擇尚無(wú)具體方法，只能依賴與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，大大阻礙了該方法在工程實(shí)踐中的利用。為彌補(bǔ)這一不足本文引入基于閉環(huán)增益成形算法對(duì)風(fēng)電轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，基于閉環(huán)增益成形算法繼承了H-∞魯棒控制理論對(duì)不確定性的完美的處理，并且從工程四大參數(shù)出發(fā)，直接跳過(guò)