定桨距风力发电机非并网系统内模控制.docxVIP

定桨距风力发电机非并网系统内模控制 定桨距风力发电机非并网系统内模控制 第４０卷第４期 ２０１０年７月 东南大学学报（自然科学版） ＪＯＵＲＮＡＬ Ｅｄｉｔｉｏｎ） ＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊｕｌｙ２０１０ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１０．０４．０２２ 定桨距风力发电机非并网系统内模控制 （１南京航李航天大学航空电源航空科技重点实验室，南京２１００１６） （２南京工业职业技术学院自动化系，南京２１００４６） 摘要：以定桨距风力发电机为例，对非并网风力发电机的稳定问题进行了分析研究，提出采用内模控制方法消除定桨距风力发电系统本身存在的正反馈效应，设计出稳定的控制系统．在系统中 采用检测风速的控制方法，由风速检测值得到转速参考值，根据转速参考值与反馈值之间的误差 信号得到发电机转矩参考值，转矩控制系统通过调节其输出端电流控制实际的电磁转矩，使其随参考值变化以实现变速运行．基于实时仿真系统ＲＴ－ＬＡＢ进行了半实物实时仿真实验．实验结果表明：通过内模控制，定桨距风力发电机非并网系统可以在设计风速范围内稳定运行，达到了并网变桨距变速风力机的发电效果． 关键词：风力发电；非并网；定桨距；内模控制中图分类号：ＴＫ８９；ＴＭ６１４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—０５０５（２０１０）０４－０７７８－０５ Ｉｎｔｅｒｎａｌｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌｏｆｎｏｎ－－ｇｒｉｄ ＭａＹｕｎｄｏｎ９１ （２Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆｆｉｘｅｄ－?ｐｉｔｃｈｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅＷａｎｇＦａｎ９２ ＨｕＺｕｒｏｎ９１Ｗａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ＸｉｎｇＹａｎｌ ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎ！ｉｉｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ） Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。Ｎａｎｊｉｎｇ２１００４６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｎｏｎ—ｇｒｉｄｓｙｓｔｅｍｏｆｆｉｘｅｄ．ｐｉｔｃｈｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｉＳａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄ ｏｆｉｎｔｅｍａｌｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔＯｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｆｅｅｄｂａｃｋｏｆｔｈｅｆｉｘｅｄ．ｐｉｔｃｈｗｉｎｄｔｕｒ— ｂｉｎｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．ｗｉｎｄｓｐｅｅｄｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄ． Ｔｈｅｓｐｅｅｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｗｉｎｄｓｐｅｅｄ．ａｎｄｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅ ｏｆｔｈｅｓｐｅｅｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅａｎｄｔｈｅｆｅｅｄｂａｃｋ ｖａｌｕｅ．ＴｈｅｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｃｏｎｔｒｏｌｓｔｈｅａｃｔｕａｌｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｏｒｑＨｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｏｕｔｐＵｔ ｃｈａｎｇｉｎｇ．ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｔｈｅａｃｔｕａｌｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｏｒｑＨｅｆｏｌｌｏｗｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｔｏ ａｃｈｉｅｖｅｖａｒｉａｂｌｅｓｐｅｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ．ＢａｓｅｄｔｈｅＲＴ—ＬＡＢ（ｒｅａｌ．ｔｉｍｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍ）。ｒｅａｌ．ｔｉｍｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｇｒｉｄｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｆｉｘｅｄ—ｐｉｔｃｈｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｉｓｓｔａｂｌｅｉｎ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｏｆｗｉｎｄｓｐｅｅｄ，ａｎｄ ｃｒａｔｅｄｎｏｔｏｎｌｙｆｏｒＭＰＰＴ（ｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇ）ｉｎｌＯＷｗｉｎｄｓｐｅｅｄｂｕｔａｌＳＯｆｏｒｃｏｎｓｔａｎｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｉｎｈｉｇｈｗｉｎｄｓｐｅｅｄ