无刷双馈风力发电机的无速度传感器矢量控制策略研究与验证

无刷双馈风力发电机是一种先进的风力发电设备，其主要特点是采用无刷电机技术和变速恒频控制，这使得它在减少维护需求和提升系统可靠性方面具有优势。然而，传统速度传感器的使用对于系统的稳定性和精度存在潜在影响，因为它们可能会带来额外的成本和安装复杂性。 针对这一问题，本文提出了一种创新的无速度传感器矢量控制技术，其核心是基于定子功率侧磁链的模型参考自适应转速辨识控制策略。这种方法首先通过观测BDFG功率侧的定子磁链，构建一个参考模型，然后设计一个可调模型，通过调整两者之间的误差来估计电机的实际转速。这种方法避免了对转子位置信息的传统依赖，如增量式光电编码器，从而简化了安装过程，降低了维护成本。 在MATLAB/Simulink环境下，作者建立了一个详细的仿真模型，结果显示，该自适应观测器在静态和动态条件下都能有效地识别电机速度，同时实现了有功功率和无功功率的解耦控制。这意味着风力发电机能够在各种运行条件下保持高效且稳定的性能。实验验证是在小功率的无刷双馈发电机平台上进行的，进一步证实了所提控制策略的有效性和可行性。 这种无速度传感器矢量控制技术对于推动无刷双馈风力发电机在海上风电场等高可靠性应用中的普及具有重要意义，因为它不仅提高了系统的经济性，还提升了系统的运行效率和稳定性。未来的研究将可能进一步优化控制算法，以适应更大规模和更高功率等级的风力发电机，推动风能产业的持续发展。