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无刷双馈风力发电机控制系统研究

陈鹏  
【摘要】:在过去的二十年中风力发电得到了飞速的发展。与之相应的是带来了风力发电技术的大发展。随着电力电子技术的进步以及制造技术的进步,无刷双馈电机作为一种新型的电机以其结构简单、坚固可靠、异同步通用,可在无刷情况下实现双馈、功率因数可调等的特点越来越受到关注,将其应用于变速恒频风力发电系统中,是当今研究的热点之一。本文正是在这样的背景之下,在深入了解当今无刷双馈及风力发电技术的基础上,对无刷双馈风力发电机控制系统进行了研究。 本文结合天津市科技攻关计划培育项目“无刷双馈风力发电机及电气控制装置”(051FGPGX05400)对无刷双馈风力发电机控制系统进行了较为系统的研究。首先对无刷双馈电机的基本理论进行了研究,并据此建立了无刷双馈电机的数学模型。通过对无刷双馈电机定子磁场定向的矢量控制策略的研究,建立了无刷双馈风力发电机控制系统的MATLAB/SIMULINK仿真模型,进行了仿真研究。并且对适用于无刷双馈电机的双PWM变频器的控制方法进行了研究。采用嵌入式工业控制计算机PC104和数字信号处理器TMS320LF2407A构筑了全数字化的控制系统方案,对风力发电系统中关键控制单元进行了研究。并组建了原理性的实验系统,进行了系统的实验研究,为下一步构筑实用化的系统打下了基础。


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