并网双馈异步风电机组模糊自适应控制

介绍了双馈感应风力发电系统运行的基本原理。在变风速下,根据最大功率跟踪控制原理,利用发电机输出功率误差和发电机的转速误差,提出用模糊控制器代替风速测速仪来跟踪发电机的最佳转速,保证在额定风速下,使风机运行在最佳叶尖速比,风能利用率最佳,避免了湍流塔影等因素对风速测量的影响。同时,在外环功率PI调节器中,引入模糊控制来提高在额定风速下双馈感应发电机功率解耦的快速跟踪。最后,通过对整个风电系统包括风力机、双馈感应电机(含网侧及转子侧变换器)、控制器(含网侧及转子侧控制器)进行建模及仿真来验证模糊控制策略的可行性。

基于反馈线性化理论的异步电动机解耦控制

针对异步电动机在任意两相旋转坐标系下的五阶仿射非线性系统模型,运用非线性系统的微分几何理论和方法,实现了交流异步电动机运行控制模型的完全线性化.在此基础上设计了状态反馈控制律,使得系统实现转速和磁链子系统解耦,对状态反馈控制律进行了适当简化以利于工程实现,并对线性化后的转速和磁链子系统控制器分别进行了设计.仿真结果证明,采用该方法设计的控制器可使系统具有良好的稳、动态性能,实现了异步电动机的高性能控制.

无刷双馈风力发电系统的转速自抗扰控制

针对变速、恒频风力发电系统具有非线性、强耦合的特点,结合无刷双馈电机的结构特点及基本理论,导出其在发电状态下的转子速dq轴电压、电流方程式,并以此为基础构建了无刷双馈发电机(brushless doubly-fed generator,BDFG)在双同步坐标系下的数学模型。对控制绕组子系统对应的转子磁链进行观测,引入自抗扰控制(active-disturbance rejection control,ADRC)策略实现转速解耦控制,使发电机转速跟踪风速变化,获得最佳叶尖速比;调节控制绕组频率,在低风速下可达到最大风能跟踪控制和变速恒频发电的目的。仿真结果表明:磁链观测器能较准确估计控制绕组子系统对应的转子磁链,ADRC受系统参数变化的影响较小,具有较强的鲁棒性和适应性,改善了系统的控制品质,验证了控制策略的可行性。