本文對直驅(qū)式變速恒頻風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)從理論到仿真進(jìn)行了較為全面深入的研究，在詳細(xì)分析直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)和已有最大功率跟蹤算法的基礎(chǔ)上，確立了由梯形波永磁同步發(fā)電機(jī)、三相不可控整流橋、直流升壓電路、全橋逆變器構(gòu)成的并網(wǎng)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出了通過控制直流升壓電路的占空比，以使風(fēng)機(jī)獲得最大功率的跟蹤算法，同時(shí)增加速度估算控制方法，以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 由直流升壓電路中儲(chǔ)能大電感的存在，迫使發(fā)電機(jī)的各相電流為梯形波，為了發(fā)電機(jī)輸出功率平穩(wěn)，減小系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢最好是梯形波。梯形波永磁同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相電壓為梯形波，通過整流橋整流之后，獲得脈動(dòng)較小的整流直流電壓，特別適合于大電感濾波，同時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，系統(tǒng)振動(dòng)噪聲低。該電機(jī)可以和風(fēng)力機(jī)直接耦合，適用于大型低速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。三相不可控整流具有可靠性高，簡化硬件電路；直流變換電路可將整流后的直流電壓提升到逆變器所需的幅值基本恒定的直流電壓，經(jīng)逆變器逆變后并網(wǎng)。最大功率跟蹤算法的提出能夠使風(fēng)電系統(tǒng)快速跟蹤風(fēng)速的變化，維持最佳葉尖速比，捕獲最大風(fēng)能。 本文還利用仿真軟件MATLAB/Simulink平臺(tái)搭建了仿真模塊并進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真，對所設(shè)計(jì)的最大功率跟蹤算法進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明，該算法具有較快的系統(tǒng)響應(yīng)，速度估算器也能較快的跟蹤變化的實(shí)際轉(zhuǎn)速。
標(biāo)簽：
直驅(qū)
永磁同步
控制研究
上傳時(shí)間：
2013-04-24
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