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永磁直驅(qū)式變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的建模與控制(參考版)

2025-07-10 15:00本頁(yè)面
  

【正文】 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院 / 馬詩(shī)洋 / 周 兵服務(wù)中心∶075523606561 82905456 Email∶service由于機(jī)組在其運(yùn)行范圍內(nèi)工作點(diǎn)將大幅度變化,采用了PID控制來(lái)使其具有比較好的魯棒性。 圖10 低風(fēng)速區(qū)的機(jī)組仿真波形6(k)并網(wǎng)無(wú)功功率(j)并網(wǎng)有功功率 (h)定子三相電流 (e)風(fēng)力機(jī)輸出功率 (c)機(jī)組轉(zhuǎn)速 與高風(fēng)速區(qū)一樣,前級(jí)母線電壓和后級(jí)母線電壓幾乎為一恒值。在低風(fēng)速區(qū),風(fēng)力機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的三次方成正比。在低風(fēng)速區(qū),節(jié)距角為0,進(jìn)行最大風(fēng)能跟蹤。平均風(fēng)速為6m/s,陣風(fēng)開(kāi)始。并網(wǎng)有功功率和無(wú)功功率基本能夠滿足要求。前級(jí)母線電壓和后級(jí)母線電壓幾乎為一恒值。此時(shí),作為變槳距控制系統(tǒng)的被控對(duì)象轉(zhuǎn)速也保持恒定,如圖9(c)所示。 圖9(a)給出了風(fēng)速波形圖。平均風(fēng)速為16m/s,陣風(fēng)開(kāi)始。 根據(jù)以上所建模型,本文對(duì)機(jī)組在高風(fēng)速區(qū)和低風(fēng)速區(qū)分別進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真,并且考慮到了風(fēng)速的背景噪音以及風(fēng)速的突變。 機(jī)組仿真參數(shù)如附表所示。 附表 變槳距非并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的仿真參數(shù)5積分環(huán)節(jié)消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差,零點(diǎn)ss=1/τ1補(bǔ)償積分環(huán)節(jié)引起的相位滯后,極點(diǎn)sp=1/τ2進(jìn)行高頻濾波[6]。設(shè)計(jì)前級(jí)母線電壓的系統(tǒng)控制框圖如圖7所示。峰值電流存在次諧波振蕩。圖6是Boost升壓電路圖。由于電壓環(huán)需要較好的抗干擾能力,PI參數(shù)的設(shè)計(jì)可按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 由此可得到電壓外環(huán)控制框圖如圖5所示。 (17) (14)忽略損耗時(shí),有:則有: 電壓外環(huán)的控制目標(biāo)是維持后級(jí)母線電壓Vdc2保持恒定。 與機(jī)側(cè)整流器設(shè)計(jì)思路類似,采用電流
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