灰色模糊DTC在风力机模拟系统中的应用.pdf

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1、电气传动2010年第4O卷第5期ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．5灰色模糊DTC在风力机模拟系统中的应用叶远茂，吴捷。，张先亮，邱晓欢(1．华南理工大学电力学院，广东广州510640；2．广东省绿色能源技术重点实验室，广东广州510640)摘要：鉴于异步电动机模拟风力机系统存在的诸多问题，采用直接转矩控制使得系统具有了简单的结构和控制方法。运用模糊控制优化传统的直接转矩控制技术，使得系统具有了更好的稳定性和动态响应。采用灰色预测方法优化了系统的状态变量，使得系统实时性和精确度大大提高。仿真结果表明，改进后的系统比直接采用直接转矩控制

2、异步电机模拟风力机发电的系统在稳定性、动态响应、鲁棒性和实时性方面都有了较为明显的改善。关键词：模糊控制；灰色预测；直接转矩控制；风力机中图分类号：TM614；TM301文献标识码：AGrayFuzzyDTCUsedinWindTurbineImitationSystemYEYuan—mao，WUJie一，ZHANGXian—liang一，QIUXiao—huan’0(1_ElectricPowerCollege,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640，Guangdong，China；2．Gua

3、ngdongKeyLaboratoryofCleanEnergyTechnology，Guangzhou510640，Guangdong，China)Abstract：Inviewofasynchronousmotorsimulationofwindturbinesystemsexistmanyproblems，makinguseofdirecttorquecontrolsystemhasasimplestructureandcontrolmethods．UsingthefuzzycontroltOopti—mizetheconventionaldir

4、ecttorquecontroltechnique，makingsystemhasabetterstabilityanddynamicre—sponse．Usinggraypredictiontooptimizethesystemstatevariables，makingthesystemreal—timeperformanceandaccuracyhavegreatlyimproved．Theresultsshowthattheimprovedsysteminthestability，dynamicre—sponse,robustness，real—

5、timeandanti—interferenceabilityhasamarkedimprovement。Keywords：fuzzycontrol；grayprediction；directtorquecontrol；windturbine在风力发电机的研究和测试过程中，一套先更好的鲁棒性。可以准确地用动态和静态模拟实进的风机模拟系统是十分必要的。风力机的模拟际的风力机。就是能够根据风速和转速模拟出风力机的实际输1异步电动机模拟风力机原理出机械功率或转矩，目前主要是利用直流电机或异步电动机来模拟风力机。基于异步电动机的模1．1风力机模型及模拟原理拟系

6、统主要采用矢量控制和直接转矩控制技术，风力机是将风能转化为机械能带动发电机发直接转矩控制较之于矢量控制具有结构简单、控电的装置。根据贝兹理论，风力机从风中捕获的制算法简洁等优点。在逆变器开关速度一定时，机械能功率和转矩为Ll直接转矩控制的效果主要取决于控制参数(转矩、fP一軎』D7cc(，p)RV。磁链和磁链角)辨识的精度和电压矢量选择的合j(1)理性。因此，本文提出了运用灰色预测理论来优化系统的动态参数，运用模糊控制加直接转矩控ITr一一专pT~CpvA制来代替单纯的直接转矩控制来选择电压矢量。式中：ID为空气密度；C(，卢)为风力机的功率转从而对系

7、统的动态参数和控制策略都进行了优换系数；R为风轮的半径；为风速；为叶尖速化，使得系统不但具有良好的动态响应，还具有了比；W为风力机角速度。基金项目：国家自然科学基金重点项目(60534040)作者简介：叶远茂(1984一)，男，硕士研究生，Email：tshbO07@163．eom56叶远茂，等：灰色模糊DTC在风力机模拟系统中的应用电气传动2010年第4O卷第5期对于整个发电系统而言，风力机扮演的角色的函数。由此可见，采用直接转矩控制只需测量就是向发电机提供转速和相应的转矩。如果采用电动机的定子侧电压和电流，将其进行3／2变换，异步电动机替代风力机，

8、运用一定的控制策略使在运用上边的磁链和转矩公式即可计算出异步电其输出与风力机具有相同特性的转速