風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源具有廣闊的利用前景。與傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電方式相比，變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電技術(shù)具有能量利用效率高和發(fā)電質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中雙饋發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)控制效果對(duì)于電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行具有重要的意義，而傳統(tǒng)的并網(wǎng)方式已經(jīng)不能滿足雙饋電機(jī)的并網(wǎng)要求。基于這一點(diǎn)，本課題在前人研究基礎(chǔ)上，提出了雙饋電機(jī)的新型空載并網(wǎng)勵(lì)磁控制策略，并設(shè)計(jì)了雙饋電機(jī)的準(zhǔn)同期空載并網(wǎng)勵(lì)磁控制器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
    文中對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電勵(lì)磁控制系統(tǒng)進(jìn)行了比較全面的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。首先在分析風(fēng)力機(jī)特性和雙饋異步發(fā)電機(jī)的工作原理的基礎(chǔ)上，運(yùn)用矢量變換技術(shù)，通過(guò)坐標(biāo)變換給出了雙饋電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)在兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型和基于定子磁鏈定向的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。繼而依據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型提出了對(duì)頻率和幅值分別閉環(huán)PI調(diào)節(jié)的雙饋電機(jī)的空載并網(wǎng)控制策略，使系統(tǒng)在風(fēng)速變化時(shí)跟蹤電網(wǎng)信息變化。然后分析研究了雙饋電機(jī)的準(zhǔn)同期并網(wǎng)控制策略，確立了微調(diào)頻率調(diào)節(jié)機(jī)端電壓相角的準(zhǔn)同期并網(wǎng)控制方法。
    本課題搭建了雙饋風(fēng)力發(fā)電勵(lì)磁控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置，并在此裝置上進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。在風(fēng)速變化時(shí)，定子輸出的感應(yīng)電壓幅值與頻率通過(guò)PI自動(dòng)調(diào)節(jié)達(dá)到與電網(wǎng)電壓幅值、頻率完全一致，并通過(guò)準(zhǔn)同期并網(wǎng)控制方法，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)之間的柔性連接，達(dá)到風(fēng)機(jī)安全并網(wǎng)的控制要求。通過(guò)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，驗(yàn)證了控制策略的可行性，證明雙饋發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器實(shí)驗(yàn)裝置具有良好的調(diào)節(jié)性能。
    關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電，變速恒頻，雙饋電機(jī)，定子磁鏈定向，空載并網(wǎng)