《雙饋風力發電系統直接轉矩控制策略研究》是依託湖南工程學院，由劉國榮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：雙饋風力發電系統直接轉矩控制策略研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉國榮
- 依託單位：湖南工程學院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
風力發電系統的控制技術和併網安全運行技術是當前亟待解決的問題，它決定著整個風電系統的性能、效率和輸出電能質量。本項目以雙饋風力發電系統為研究對象。首先，擬套用神經網路理論，研究DFIG轉子磁鏈的準確觀測方法，為實現轉子磁鏈的準確、快速控制奠定基礎。然後，研究提高雙饋風力發電系統低電壓穿越(LVRT)能力(電網故障期間)、減小電磁轉矩脈動（正常運行期間）的新型DTC控制策略。將獲得的轉子磁鏈觀測方法和新型DTC控制策略相結合，套用於雙饋風力發電系統的控制，對DFIG轉子磁鏈實行快速、準確的控制，保證電網故障期間DFIG及其勵磁變流器能安全不脫網運行，減小正常運行期間電磁轉矩的脈動，提高風電機組的輸出電能質量和使用壽命。本項目的研究，能提高風力發電系統的控制技術和安全併網運行技術，具有重要的理論意義和套用價值。同時，能為電機的磁鏈實行準確觀測提供一種有效方法，有利於各種電機控制方法提高控制品質
結題摘要
本項目以雙饋風力發電系統為研究對象。①研究了電機磁鏈和轉速的觀測問題。建立了電機磁鏈逆模型，研究了一種新型的磁鏈觀測器——神經網路自適應閉環磁鏈觀測器；研究了一種基於雙參數並行辨識的改進擴展狀態觀測器的轉子磁鏈觀測器，並提出了以其作為參考模型的模型參考自適應（ESO-MRAS）轉速辨識方法；提出了一種基於閉環擴張狀態觀測器與模型參考自適應（CESO-MRAS）的轉子磁鏈觀測和轉速辨識方法。②研究了基於直接轉矩控制（DTC）的雙饋風力發電系統控制策略。將直接轉矩控制(DTC)與矩陣變換器(MC)相融合，提出了一種模糊神經網路最佳化的空間矢量調製方法；提出了基於有限矢量預測的多層滯環直接轉矩控制方法、有限矢量預測滑模控制方法和基於自適應模型預測控制的DFIG直接功率控制方法。③研究了雙饋電機轉子、定子電阻辨識問題。提出了一種基於無功功率參考模型的轉子電阻線上辨識方法和一種基於模糊神經網路的定子電阻辨識方法。④導得了雙饋風力發電系統的非線性模型，深入研究了非線性系統的控制問題。⑤搭建了雙饋風力發電系統實驗平台，並進行了實驗研究。將獲得的磁鏈觀測方法和新型DTC控制策略相結合，套用於雙饋風力發電系統（DFIG），對雙饋風力發電系統實行了有效的控制，提高了雙饋風力發電系統低電壓穿越（LVRT）能力，減小了正常運行期間電磁轉矩的脈動，提高了風電機組的輸出電能質量和使用壽命。
