模糊控制风力发电系统

    模糊控制风力发电系统框图如图1所示。左边的垂直型涡轮机通过一个加速齿轮比（图中未显示）与笼型异步发电机耦合连接。发电机产生的变频变压电能通过一个PWM电压源型整流器被转换为直流电，该整流器同时为发电机提供滞后的励磁电流。直流电能通过PWM逆变器转换为220V、50Hz的交流电供给公用电网。功率因数为1时，线电流是正弦的。发电机速度ωr的控制采用矢量控制方式，内环包括一个用来提高刚性的转矩控制环和一个同步电流控制环。电机磁链ψr的控制通过励磁电流ids的开环控制实现，但在正常情况下，磁链被设定为额定值以获得快速瞬态响应。电网端的整流器也采用了矢量控制，内环采用了矢量控制和同步电流控制。控制输出功率Po以调节直流环节电压Ud。因为Po增加会使Ud减小，电压环误差的极性被改变。为了把Ud控制在一个小范围内，需要功率控制环控制。电网上滤波电感Ls的接入会产生一些耦合效应，可通过同步电流控制环中的解耦器消除该效应（图中未显示）。能量很容易被控制成双向流动。垂直涡轮机用一个电动机转矩起动，随着速度的增长，电机进入发电状态，电机通过再生制动而停止。

    图1    模糊控制风力发电系统框图

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