双馈风力发电系统最大风能捕获控制研究-论文.pdf

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1、Vo1．34No．42014．4船电技术控制技术双馈风力发电系统最大风能捕获控制研究李践飞，张敬南，简杰(1．海军潜艇学院动力操纵系舵信教研室，山东青岛266042：2．哈尔滨工程大学自动化学院，哈尔滨1500011摘要：针对应用于风力发电系统的双馈异步发电机，构建了同步旋转坐标系下的数学模型。结合风力机输出功率与转速关系，采用速度负反馈控制代替有功功率负反馈控制，简化了调节器参数的工程设计过程。将有功和无功控制上的耦合项通过前馈补偿实现了基于定子磁链定向的功率解耦控制。利用双馈异步电机运行可逆性，通过双馈发电机运行状态的转换实现了风速跟踪控制过程中最大风能捕获的

2、快速跟随性能。基于仿真软件构建仿真模型仿真进行了双馈风力发电机组最大风能捕获控制和功率解耦控制的仿真验证，仿真结果表明了所设计控制策略和参数的正确性与有效性。关键词：双馈异步发电机风力发电定子磁链定向最大风能捕获解耦控制中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1003．4862(2014)04．0001—04MaximumWindEnergycaptureofDoubly-fedWindPowerGeneratingSystemLiJianfeilZhangJingnan2JianJie2，，(1．Auto。rudder&SignalTeachingandR

3、esearchSection，NavySubmarineAcademy，Qingdao266042，China；2．CollegeofAutomation，HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001，China)Abstract：Accordingtothedoublyfedinductiongeneratorusedinwindpowergenerationsystem，themathematicalmodelofsynchronousrotatingcoordinatesisestablished．Combiningwin

4、dturbineoutputpowerandspeed,theengineeringdesignprocessofregulatorparametersaresimplifedbyusingspeednegativefeedbackcontrolinsteadofactivepowernegativefeedbackcontro1．Thepowerdecouplingcontrolbasedonstatorfluxorientedisrealizedbythecouplingtermfeedforward．Accordingtothereversibleprinc

5、ipleofdoubly-fedinductiongenerator,thefasttrackingperformanceofmaximumwindenergycaptureisrealized．Basedonsimulationsoftware，simulationmodelofdoubly-fedinductiongenerato，．isbuildandControltheoryisverifiedinmaximumwindenergycapturecontrolandpowerdecouplingcontro1．Thecorrectnessandvalidi

6、tyofthecontrolstrategyanddesignparametersareprovedbysimulationresults．Keywords：doubly-fedinductiongenerator,"windpower,"statorfluxoriented；maximumwindenergycapture,decouplingcontrol作为一种清洁的可再生能源，风能的开发利用在0引言世界范围内得到了迅速发展[1'2]。在风力发电领面对能源的日益枯竭和环境污染日益严重，域，双馈步发电系统和直驱式永磁同步发电系统已成为研究热点和发展趋势[3，4

7、】。相对于直驱式永收稿日期：2013-11—07磁同步发电机，双馈异步发电机的定子直接并入基金项目：哈尔滨市科技创新人才研究专项资金项目电网，通过转子侧双向变频器进行控制，所需变(2012RFQXG084)；哈尔滨工程大学中央高校基本科研业务费专项资金(HEUCFZ1305)频器容量只是机组的转差功率，使得整机成本大作者简介：李践飞(1973．)，男，硕士，讲师。研究方大降低，在新能源发电领域具有很好的应用前景。向：通信与信息工程。本文基于双馈异步发电机变速恒频运行原张敬南(1975一)，男，博士，副教授，研究方向：电力电子与电力传动。理，建立了双馈风力发电机组的

8、数学模型。