双PWM协调控制下的双馈风力发电非线性因素探究

"基于双PWM协调控制的双馈风力发电机组非线性因素分析" 本文主要探讨了基于双PWM变换器协调控制的双馈风力发电机组中的非线性因素及其影响。双馈风力发电系统是变速恒频风力发电技术中的一个重要组成部分，其工作原理在于通过两个独立控制的PWM逆变器分别调节发电机的转子侧和定子侧，以实现风能到电能的高效转换。 作者张豪、叶予光和邵国庆首先分析了双馈感应电机在三相静止坐标系（dq0坐标系）与两相同步旋转坐标系（αβ坐标系）下的数学模型。在静止坐标系中，电机的数学模型通常包含非线性项，如磁链饱和和转矩脉动等，这些非线性因素会增加系统的复杂性和控制难度。而通过坐标变换至同步旋转坐标系，可以将某些非线性因素线性化，简化控制系统的设计，提高系统性能。 接着，文章对双馈风力发电机组的交流励磁电源主流控制方案——矢量控制进行了深入剖析。矢量控制是一种线性控制理论，能够有效模拟直流电机的行为，从而提高电机的动态响应和控制精度。然而，对于双馈电机这样的非线性系统，矢量控制可能存在一定的局限性，如模型简化导致的误差、磁链饱和引起的非线性问题以及实际运行条件下的不确定性等。 最后，作者讨论了非线性解耦控制策略的应用，这是一种旨在克服非线性因素影响的控制方法。非线性解耦控制通过巧妙设计控制器，可以降低不同部件之间的相互影响，从而提高系统的稳定性和效率。这一策略对于进一步提升变速恒频双馈风力发电系统的整体性能具有重要意义，为未来的风力发电技术研发提供了新的方向。 关键词涉及的核心概念包括风力发电技术、变速恒频控制、矢量控制、非线性解耦控制、非线性因素以及双馈风力发电机。这些关键词反映了研究的主要焦点，即如何通过优化控制策略来应对双馈风力发电系统中的非线性问题，以实现更高效、稳定的能源转换。