本文針對(duì)基于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(DFIG)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(WECS)在傳感器故障下的運(yùn)行,基于觀測(cè)器設(shè)計(jì)了四種容錯(cuò)控制(FTC)策略。主要工作可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面:一、提出了一種基于卡爾曼濾波器的容錯(cuò)控制(KFFTC)策略�；诙ㄗ与妷�、定子電流和轉(zhuǎn)子電流的獨(dú)立動(dòng)態(tài)模型,并行設(shè)計(jì)了六個(gè)卡爾曼濾波器(KF),在測(cè)量噪聲的環(huán)境下估計(jì)電壓和電流分量。利用電壓和電流卡爾曼濾波器輸出的估計(jì)值和真實(shí)的傳感器測(cè)量值計(jì)算出殘差指標(biāo),設(shè)計(jì)故障檢測(cè)和識(shí)別(FDI)邏輯對(duì)傳感器故障進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷,判斷出具體發(fā)生故障的傳感器�；诠收显\斷的結(jié)果,利用冗余的卡爾曼濾波器的電壓或者電流估計(jì)值,代替發(fā)生故障的傳感器的測(cè)量值,在故障期間對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行重置。在并網(wǎng)的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)得到的仿真結(jié)果表明,提出的KFFTC策略能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出傳感器故障和識(shí)別出故障的傳感器,確保雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在定子電壓、定子電流和轉(zhuǎn)子電流傳感器故障下的容錯(cuò)運(yùn)行。二、提出了一種改進(jìn)的容錯(cuò)控制(IFTC)策略。首先,提出新的定子電流環(huán)矢量控制(SVC)策略,通過(guò)調(diào)節(jié)定子電流分量實(shí)現(xiàn)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的有功和無(wú)功功率的解耦控制,而無(wú)需使用轉(zhuǎn)子電流傳感器...

【文章頁(yè)數(shù)】：121 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制研究現(xiàn)狀
        1.2.2 觀測(cè)器理論研究現(xiàn)狀
        1.2.3 故障診斷與容錯(cuò)控制研究現(xiàn)狀
        1.2.4 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)容錯(cuò)控制研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作及各章節(jié)內(nèi)容安排
第二章 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與控制
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.3 數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 風(fēng)機(jī)模型
        2.3.2 電機(jī)模型
        2.3.3 傳動(dòng)模型
    2.4 控制策略
    2.5 參數(shù)設(shè)置
    2.6 本章小節(jié)
第三章 基于卡爾曼濾波器的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)容錯(cuò)控制
    3.1 引言
    3.2 卡爾曼濾波器容錯(cuò)控制
        3.2.1 卡爾曼濾波器
        3.2.2 定子電壓濾波器設(shè)計(jì)
        3.2.3 定子電流濾波器設(shè)計(jì)
        3.2.4 轉(zhuǎn)子電流濾波器設(shè)計(jì)
        3.2.5 容錯(cuò)控制策略
        3.2.6 仿真分析
    3.3 基于無(wú)轉(zhuǎn)子電流傳感器矢量控制的改進(jìn)容錯(cuò)控制
        3.3.1 轉(zhuǎn)子電流環(huán)矢量控制
        3.3.2 定子電流環(huán)矢量控制
        3.3.3 穩(wěn)定性和魯棒性分析
        3.3.4 改進(jìn)容錯(cuò)控制策略
        3.3.5 仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于擾動(dòng)觀測(cè)器和兩階段卡爾曼濾波器的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)容錯(cuò)控制
    4.1 引言
    4.2 擾動(dòng)觀測(cè)器
        4.2.1 反饋線性化
        4.2.2 觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        4.2.3 穩(wěn)定性分析
    4.3 雙饋風(fēng)機(jī)輸入輸出線性化
        4.3.1 狀態(tài)空間模型
        4.3.2 輸入輸出線性化
    4.4 基于擾動(dòng)觀測(cè)器的直接功率控制
    4.5 電流傳感器容錯(cuò)控制
        4.5.1 兩階段卡爾曼濾波器
        4.5.2 定子電流濾波器設(shè)計(jì)
        4.5.3 容錯(cuò)控制策略
    4.6 仿真分析
        4.6.1 參數(shù)設(shè)置
        4.6.2 轉(zhuǎn)子電流傳感器故障
        4.6.3 定子電流傳感器故障
    4.7 本章小結(jié)
第五章 基于故障觀測(cè)器的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)容錯(cuò)控制
    5.1 引言
    5.2 故障觀測(cè)器
        5.2.1 觀測(cè)器動(dòng)態(tài)
        5.2.2 穩(wěn)定性分析
    5.3 電流傳感器故障觀測(cè)器
        5.3.1 定子電流觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        5.3.2 轉(zhuǎn)子電流觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        5.3.3 網(wǎng)側(cè)電流觀測(cè)器設(shè)計(jì)
    5.4 容錯(cuò)控制策略
    5.5 仿真分析
        5.5.1 階躍風(fēng)速下單類型故障
        5.5.2 隨機(jī)風(fēng)速下多類型故障
        5.5.3 容錯(cuò)控制策略性能比較
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號(hào)：3922627