基于模糊控制双馈风力发电空载并网技术研究

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1、ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．1电气传动2010年第4O卷第1期基于模糊控制的双馈风力发电空载并网技术研究康忠健，陈天立，王升花。，王平(1．中国石油大学(华东)电气工程系，山东东营257061；2．承德石油高等专科学校，河北承德067000)摘要：对于采用双馈电机的变速恒频风力发电系统，多应用矢量变换方法和PI控制器进行控制，此控制方法依赖于电机参数。将模糊控制技术引入双馈风力发电控制系统。以提高系统的抗发电机参数扰动性。采用Matlab／Simulink建立了各单元模型并进行仿真。仿真结果表明：所设计模糊控

2、制器在空载并网控制中具有很强的鲁棒性和适用性。关键词：变速恒频；双馈发电机；模糊控制；电机参数扰动；空载并网中图分类号：TP273文献标识码：AStudyonIdleLoadGrid‘。connectionControlofDoublyFeedingWind。powerSystemBasedonFuzzy—cOntrOlKANGZhong-jian，CHENTian—li，WANGSheng—hua，WANGPing(1．ElectricEngineeringDepartment，ChinaUniversityofPetroleum

3、，Dongying257061，Shandong，China；2．ChengdePetroleumCollege，Chengde067000，Hebei，China)’Abstract：Thevariablespeedconstantfrequency(VSCF)wind-powersystemwithdoubly-fedinductiongeneratoriscommoncontrolledwithvectortransformmethodandPIcontrollerwhichdependsontheparameterofele

4、ctricma—chine．Thefuzzycontrolwasusedtocontrolthedoubly-fedwind-powersysteminordertoimprovethecontrolaffec—tioninthedissertation．ThesimulationmodelisbuiltbyMatlab／Simulinktosimulate．Itcomestoaconclusionthatfuzzy-controlhadgoodrobustnessandapplicabilityintheidleloadgrid-

5、connectioncontro1．Keywords：variablespeedconstantfrequency(VSCF)；doubly—fedgenerator；fuzzy—control；disturbanceofparameterofgenerator；idleloadgrid—connection统时，性能就会变差甚至不稳定。而模糊逻辑控1引言制是一种新颖的控制策略，无论是在非线性还是近年来，资源的短缺和环境的日趋恶化，使世多变量系统中，如风力发电机组控制系统，特别是界各国开始重视开发和利用可再生、无污染的新当数学模型未

6、知或不确定时，都能产生令人满意能源。风力发电是可再生能源利用的典型代表。的效果，鲁棒性好，抗干扰强，如文献E3]采用全模而变速恒频系统在风力发电系统中得到广泛应糊控制策略，但模糊控制器本身消除系统稳态误用。目前变速恒频风力发电系统采用并网方式差的性能较差，难以达到较高的控制精度，在控制有：空载并网和负载并网。在两种并网方式中，空点附近会出现盲区和死区。本文将模糊控制与传载并网结构简单，控制比较容易实现，也是采用比统PID控制结合，提高系统的鲁棒性和稳定性，较多的并网方式。提高风力发电系统运行性能。近年来双馈发电机并网控制成为国际社会

7、的2双馈风力发电机模型L4j热点，如文献[1，2]中并网控制策略采用PI控制，传统的PI控制算法有着非常好的性能，但PI算规定定子侧电压、电流正方向取发电机惯例，法要求系统模型参数是非时变的，应用到时变系转子侧电压、电流正方向取电动机惯例，采用定子作者简介：康忠健(1971一)，男，博士，副教授，Email：kangzjzh@163．com47电气传动2010年第4O卷第1期康忠健，等：基于模糊控制的双馈风力发电空载并网技术研究磁链定向下的双馈电机数学模型为缩小K，K。；放大倍数的语言变量N为下列词rUd一一Rid+pgt．。集：N

8、一{AB，AM，AS，OK，CS，CM，CB)，这里IUq一一R。iq+1’AB，AM，AS，OK，CS，CM，CB分别表示高放，中1Ud一Rid+p’一ccJ。放，低放，不变，小缩，中缩，大缩的模糊子集，NI。一．Ri+p+’的论域