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《無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)變速恒頻控制研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第45卷第8期電力電子技術(shù)Vo1．45，No．82011年8月PowetElectronicsAugust2011無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)變速恒頻控制研究王峰，何鳳有，王斌，張杰(中國礦業(yè)大學(xué)。江蘇徐州221008)摘要：根據(jù)無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)(BDFG)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理，分析了其在轉(zhuǎn)子速d，q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。采用恒壓頻比控制策略，在Matlab／Simulink下完成BDFG變速恒頻(VSCF)發(fā)電的開環(huán)仿真研究，并基于雙三電平變流器結(jié)構(gòu)，以DSPTMS320F2812為主控制器建立實驗平臺．完成BDFG帶獨(dú)立電阻負(fù)載
2、的VSCF開環(huán)控制實驗。仿真與實驗結(jié)果驗證了BDFGVSCF控制技術(shù)的正確性與有效性。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)；無刷雙饋發(fā)電機(jī)；變速恒頻中圖分類號：TM315文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000—100X(加11)08—0068—02Variable··speedConstant-frequencyControlofBrushlessDoubly-fedWindPowerGeneratorWANGFeng，HEFeng—you，WANGBin，ZHANGJie(ChinaUniversityofMiningandTechnolo
3、gy，Xuzhou221008，China)Abstract：Basedonthestructurecharacteristicsandoperationprincipleofbrushlessdoubly·fedgenerator(BDFG)inwindpowergenerationsystem，therotorspeedd，qmathematicalmodelofBDFGisanalyzed．Underopen—loopthedy-namicsimulationofBDFGisrealizedinMatlab／Si
4、mulinkbyusingV／Fcontrolstrategy，thevariable—speedconstant—frequency(VSCF)experimentofBDFGwithindependentresistanceloadisconductedbasedonDSPTMS320F2812con—trolleranddualthree-levelinverter．SimulationandexperimentalresultsverifythecorrectnessandefectivenessofVSCFc
5、ontroltechnologyofBDFG．Keywords：windpowergenerator；bmshlessdoubly-fedgenerator；variable—speedconstant—frequencyl引言BDFG的控制繞組連接雙向可逆變頻器，用作交流勵磁繞組；功率繞組用于并網(wǎng)發(fā)電【21。無刷雙饋近年來．BDFG以其獨(dú)特的優(yōu)勢逐漸成為風(fēng)力風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。發(fā)電機(jī)的主要選擇。采用VSCF技術(shù)可提高風(fēng)力電網(wǎng)工頻(5OHz)發(fā)電機(jī)組在低風(fēng)速下的出力水平，能夠最大限度UV地實現(xiàn)風(fēng)電能量轉(zhuǎn)換，且維
6、護(hù)費(fèi)用低，運(yùn)行可靠性W高．在VSCF風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用前景【n。結(jié)合風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)，在分析BDFG結(jié)構(gòu)原理與數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上。在開環(huán)狀態(tài)下對BDFG的VSCF控制技術(shù)進(jìn)行了仿真與實驗。圖l無刷雙饋VSCF風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)2BDFG及其VSCF發(fā)電系統(tǒng)在發(fā)電運(yùn)行模式下．BDFG功率繞組電流頻率控制繞組電流頻率與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速／／,關(guān)系為：BDFG定子繞組由極對數(shù)為P。的功率繞組和．極對數(shù)為P的控制繞組構(gòu)成；轉(zhuǎn)子采用鼠籠式或fo=[n，(p十p。)／6O](1)磁阻式結(jié)構(gòu)；兩套定予繞組在電路和磁路方面是式(1)中，前取‘
7、+’號表示功率繞組與控制繞組電流反相序：取‘一’號表示功率繞組與控制解耦的，并通過轉(zhuǎn)子實現(xiàn)耦合：當(dāng)轉(zhuǎn)子極對數(shù)取繞組電流同相序。當(dāng)風(fēng)速引起珥發(fā)生變化時，通p+p時，不同極對數(shù)的兩套定子繞組中產(chǎn)生的速過變流器調(diào)節(jié)，可使保持不變，從而實現(xiàn)度電動勢與通入該繞組的電流具有相同頻率．從．BDFG的VSCF發(fā)電控制【3】而進(jìn)行電機(jī)能量轉(zhuǎn)換。在VSCF風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中．3BDFG數(shù)學(xué)模型定稿日期：20l1—06—16作者簡介：王峰(1983一)，男，江蘇徐州人，碩士研究生．從BDFG基本方程出發(fā)，利用坐標(biāo)變換理論，研究方向為電力電子與電
8、力傳動?？赏茖?dǎo)出其轉(zhuǎn)子速，q數(shù)學(xué)模型[4】。由于BDFG轉(zhuǎn)68無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)變速恒頻控制研究子采用自行閉合的環(huán)路結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子d，q軸電壓均為零，從而進(jìn)一步簡化其轉(zhuǎn)子速d，q模型為：Uqp40U如一B0U0c0OC(2)“00一D55O0pM0-pM5490ODC00-】L0p肼0p0GjL擊448．式中：A-rp+pLrr，rp
