【摘 要】
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双馈感应发电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)是风电市场的主要机型之一,其能量转换效率的提高以及运行可靠性的提高在很大程度上依赖于良好的控制策略。考虑到DFIG
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双馈感应发电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)是风电市场的主要机型之一,其能量转换效率的提高以及运行可靠性的提高在很大程度上依赖于良好的控制策略。考虑到DFIG风力发电系统的非线性多耦合自然特性,本文基于延时控制(Time Delay Control,TDC)策略设计了一种非线性自适应控制器。TDC策略定义了一个描述系统非线性、不确定性和外部干扰的总扰动项,然后利用延迟的控制量和被控量信息估计出当前总扰动项的大小,最后通过总扰动项的前馈补偿和线性控制系统技术产生控制信号。TDC策略不依赖系统的精确模型、整定参数少以及只需要测量输出变量。本文首先以DFIG风力发电系统的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)为控制目标,分别设计了基于矢量控制(Vector Control,VC)策略和TDC策略两种控制器。在Matlab/Simulink上搭建将变流器等效为理想可控电压源的DFIG风力发电系统和新英格兰10机39节点系统模型,仿真、对比两种控制器的控制性能。仿真结果证明了TDC控制器在暂态响应、对参数变化鲁棒性等方面具有更优越的表现。接着,基于TDC策略设计了DFIG的直接功率调节控制器,在Matlab/Simulink上搭建考虑变流器开关管开关效应的DFIG风力发电系统模型,测试设计的TDC控制器,并与VC控制器作比较,仿真结果表明了TDC控制器的跟踪性能以及对参数变化鲁棒性都优于VC控制器。
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