直驅風力發(fā)電機無速度傳感器控制技術研究.pdf

1、直驅型風電機組因其具有能量轉換效率高、可靠性高、并網(wǎng)功率控制靈活等優(yōu)點,成為了繼雙饋型風電機組之后風力發(fā)電技術領域的重要研究方向。因位置傳感器的安裝增加了系統(tǒng)的成本,降低了系統(tǒng)的可靠性,而且易受溫度、濕度及振動等因素的影響,無速度傳感器控制技術成為了直驅永磁風力發(fā)電的研究熱點。
　　 本文圍繞直驅型PMSG的無速度傳感器控制技術展開理論研究,對定子磁鏈觀測器的設計方法和PMSG的控制策略進行分析探討,并通過仿真和實驗驗證了理論研

2、究的正確性。首先,介紹了風力發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,闡述了恒速恒頻和變速恒頻兩種風力發(fā)電控制方式,在此基礎上比較了主動整流方式和被動整流方式。介紹了永磁同步電機無速度傳感器控制技術的研究現(xiàn)狀。其次,研究了直驅型永磁同步發(fā)電機的數(shù)學模型及其控制策略。推導出了坐標變換矩陣及各個坐標系下PMSG的數(shù)學模型；對PMSG的矢量控制進行了深入研究和比較,得到基于ZDAC的控制框圖；并對SVPWM的實現(xiàn)方法做了分析。第三,研究了永磁同步發(fā)電機無速度傳感

3、器控制技術。通過仿真對比幾種基于U-I模型的定子磁鏈觀測方法的性能,選取基于坐標變換的飽和反饋積分器用于位置估計,并探討了該方法相關參數(shù)的選取原則和轉子位置角補償方法。第四,作為對理論分析結果的仿真驗證,搭建了直驅型PMSG無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的仿真模型,對轉子位置角的估計精度、ZDAC控制精度、轉子位置角與相電流相位關系等均進行了分析驗證。最后,作為對理論分析的實驗驗證,搭建了永磁同步電機對拖實驗平臺,模擬風力發(fā)電的運行狀態(tài)?；?/p>