【摘要】：永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組中采用的永磁同步發(fā)電機(jī)是一種極對數(shù)多運(yùn)行轉(zhuǎn)速低的大型電機(jī),轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置的獲取對高性能矢量控制很關(guān)鍵。傳統(tǒng)的檢測方法是采用機(jī)械式傳感器,增加了系統(tǒng)的成本且檢測精度易受環(huán)境影響。無速度傳感器控制方法可以通過軟件編程實(shí)現(xiàn),省去機(jī)械式傳感器降低風(fēng)電系統(tǒng)的成本,同時(shí)增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。本文基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)對永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)無速度傳感器進(jìn)行深入研究并進(jìn)行改進(jìn),提出模糊MRAS控制方法提高轉(zhuǎn)速估計(jì)的精度,解決轉(zhuǎn)子位置估計(jì)延遲問題。本文首先論述風(fēng)力發(fā)電對傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)向清潔能源轉(zhuǎn)變的意義,接著介紹無速度傳感器控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電上的應(yīng)用。從風(fēng)能的特點(diǎn)出發(fā),建立風(fēng)輪機(jī)的數(shù)學(xué)模型,然后說明最大風(fēng)能捕獲原理和風(fēng)輪機(jī)的動力學(xué)特性,且建立永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)各組成部分的數(shù)學(xué)模型,包括永磁同步發(fā)電機(jī)、機(jī)側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器和SVPWM技術(shù),為永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的無速度傳感器算法提供了理論基礎(chǔ)。其次,本文對模型參考自適應(yīng)(MRAS)算法原理作了詳細(xì)分析,并將該理論應(yīng)用到PMSG無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)中,然而傳統(tǒng)的MRAS法在低速運(yùn)行時(shí)存在高頻抖動,同時(shí)還存在轉(zhuǎn)子位置估計(jì)延遲問題。針對上述問題,本文提出了一種模糊模型參考自適應(yīng)觀測器,可以根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)自動調(diào)整自適應(yīng)律PI參數(shù),提高了轉(zhuǎn)速、位置估算精度,使風(fēng)電機(jī)組在低風(fēng)速和高風(fēng)速運(yùn)行時(shí)都具有良好的性能。最后,根據(jù)本文所提出的模糊MRAS控制方法搭建Matlab/Simulink仿真模型,并與傳統(tǒng)MRAS進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明在漸變風(fēng)況下和突變風(fēng)兩種風(fēng)況下基于模糊MRAS風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)速估算精度高、位置估算延遲問題得到改善。電機(jī)定子電流波形正弦、諧波含量低,系統(tǒng)動態(tài)性能良好可以達(dá)到變流器并網(wǎng)運(yùn)行要求。
【圖文】：

圖 2.3 風(fēng)輪機(jī)功率特性曲線Fig. 2.3 Power characteristic curve of wind turbine風(fēng)速和風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)速決定了風(fēng)輪機(jī)的輸出功大小，轉(zhuǎn)速決定且存在唯一的轉(zhuǎn)速使功率達(dá)到最大maxP 達(dá)到最大。當(dāng)風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)速恒定不變時(shí)，，風(fēng)輪機(jī)輸

轉(zhuǎn)子位置
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM315

【參考文獻(xiàn)】

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1 張洪帥;王平;韓邦成;;基于模糊PI模型參考自適應(yīng)的高速永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年12期

2 朱喜華;李穎暉;張敬;;基于一種新型滑模觀測器的永磁同步電機(jī)無傳感器控制[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2010年13期

3 付勛波;張雷;胡書舉;許洪華;;模型參考自適應(yīng)無速度傳感器技術(shù)在永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用[J];電力自動化設(shè)備;2009年09期

4 余浩贊;王輝;黃守道;;基于無速度傳感器直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行控制研究[J];微特電機(jī);2009年01期

5 胡書舉;王劍飛;趙棟利;李建林;許洪華;;無速度傳感器控制永磁直驅(qū)風(fēng)電變流器的研制[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2009年01期

6 高春能;沈艷霞;紀(jì)志成;;永磁同步電機(jī)的模型參考模糊自適應(yīng)控制[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2008年07期

7 王慶龍;張崇巍;張興;;基于變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速辨識[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2008年09期

8 陳奇;劉國海;周華偉;包曉明;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直接轉(zhuǎn)矩?zé)o傳感器控制[J];微特電機(jī);2007年09期

9 王慶龍;張崇巍;張興;;交流電機(jī)無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)轉(zhuǎn)速辨識[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2007年15期

10 齊放;鄧智泉;仇志堅(jiān);王曉琳;;基于MRAS的永磁同步電機(jī)無速度傳感器[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2007年04期

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1 李龍;永磁同步電機(jī)模糊參數(shù)自整定控制系統(tǒng)研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2013年

2 李高林;基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的永磁同步電機(jī)的無位置傳感器控制[D];湖南大學(xué);2011年

3 余浩贊;直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)側(cè)變流器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2009年

4 張少華;永磁同步電機(jī)矢量控制策略研究與控制器實(shí)現(xiàn)[D];中南大學(xué);2008年

本文編號：2628743