永磁直驱风力发电系统变流器优化控制策略研究

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1、分类号密级ＵＤＣ硕±学位论文永磁直驱风力发电系统变流器优化控制策略研究作者姓名：陈金伟：議＾■擎学科：、专业＿＿＿ＳＭ＿＿＿４麵Ｊ学号：０１２０８５２０７０２３■＾义指导教师：王军郑永康？＇：２０１５４月…？完成日期．年＼、翊少＇＾鬧牟扯Ｌ二兰ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＵＤＣ：ＸｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓ化ｒＤｅｇｒｅｅＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｎｅｔ－Ｓｔ

2、ｒａｔｅｇｙｏｆ化ｅＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａＤｉｒｆｃｔＤｒｉｖｅｇＷｉｎｄＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａ杜ｏｎＣｏｎｖｅｒｔｅｒＣａｎｄｉｄａ１：ｅ：ＪｉｎｗｅｉＣｈｅｎＭａｊｏｒ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳ化ｄｅｎｔＩＤ：２１２０。０８５２０７０２３Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＪｕｎＷａｎｇＡｐｒｉｌ，２０１５西华大学学位论文独创性声明：所呈交的学位论文作者郑重声明，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中臣经注明引用巧容和致

3、谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体己经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作體＃權巾飾．ｒ曰期：日期ｒ？户＾，西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知巧产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复巧件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西华大学可！＾

4、乂将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索Ｌ，可乂采用影巧、缩印或担描等复印手段保存和汇编本学位论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）学位论文作者签葦指导教师签養）：＾平坤碰曰期曰期：’－ｒ厂（Ｔｙ摘要全球范围内的环境日益恶化和能源危机的凸显，迫使人类开发利用可再生能源来代替传统的石油、化石等能源。这是世界各国所达成的共识，是未来社会发展不可阻挡的一趋势。风能是最常见的可再生能源之。风电产业具有清洁、可靠、易于安装且不依赖进口等优点，近二十年风力发电技术迅猛地在全球范围内的发展起来。随

5、着风力发电技术的不断发展，永磁同步发电机（ＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＧｅｎｅｒａｔｏｒ，ＰＭＳＧ）抖其效率高、转动惯量小、可靠性高等诸多优点，而被现代风力发电机组所采用。研巧永磁式直驱风力发电机的控制策略，从而提高风力发电系统的稳定性和电能质量显得尤为重要。本文针对永磁直驱发电机系统控制的相关间题一，采用了种改进的直接电流控制策略ｉｍｕｌｉｎｋ上建立系，在电网侧利用ＰＱ控制实现风电机组的并巧。并通过在Ｍａｔｌａｂ／Ｓ统的数学仿真模型进行实验调试。经仿真分析，该策略能有效的减小

6、系统谐波和定子电流不平衡问题，提高系统稳定性。另外，基于该策略研制了高效的风电变流器，将其应用到５ｋＷ直驱风力发电系统中。经实验测试，所得结果验证控制方法的可行性和髙效性、。，并且该变流器能的减小并网冲击、加快系统动态响提高并网电能质量永磁直驱风力发电机具有多变量、非线性及强賴合的特点，因此系统的参数变化会对矢量控制产生影响。本文针对此问题设计了功率滑模控制器，该控制器采用了滞环函一数，使状态的交替周期被延迟，在定程度上解决了系统Ｗ极高频率切换的实际问题，系统的轨线将较精确地在滑动流形的给定范围内运动。实验

7、结果表明，系统能够较精确地跟踪给定的有功功率，系统表现出良好的动态性、稳定性和鲁棒性。关键词：永磁直驱风电系统；直接电流控制；变流器控制技术；滑模控制技术ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｓｔｈｅｅｎｅｒｇｙｉｓｓｕｅｈａｓｂｅｃａｍｅａｃｏｍｍｏｎｒｏｂｌｅｍｆａｃｅｄｂａｌｌａｒｏｕｎｄｔｈｅｗｏｒｌｄｗｉｎｄｐｙ，ｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｓａｒｅｎｅｗａｂｌｅｃｌｅａｎｅｎｅｒｇｙｉｓｈｉｇｈｌｙｖａｌｕｅｄ．Ｅｎｅｒｇｙｉｓｓｕｅｓｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏ

8、ｐｍｅ打ｔｏｆ出ｓｔｒｉｂｕｔｅｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ．Ｗｉｎｄｏｗｅｒａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｐｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｓｐｌａｙｉｎｇａｎｉｒｒｅｐｌ