永磁同步風(fēng)力發(fā)電機最大風(fēng)能捕獲控制
1.最大風(fēng)能捕獲控制
功率-轉(zhuǎn)速關(guān)系曲線如圖4。
圖4 風(fēng)電機組的功率-轉(zhuǎn)速關(guān)系曲線
利用估測風(fēng)機輸出功率追蹤MPPT曲線可得風(fēng)機轉(zhuǎn)速命令，控制框圖５所示：
圖５ 風(fēng)機轉(zhuǎn)速控制框圖
發(fā)電機系統(tǒng)控制框圖如圖６所示
圖6 發(fā)電機系統(tǒng)控制框圖
2.PMSG數(shù)學(xué)模型
不同坐標(biāo)系下PMSG的物理模型如圖7所示。
圖7 不同坐標(biāo)系下PMSG的物理模型
在dq軸同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，永磁同步風(fēng)力發(fā)電機數(shù)學(xué)模型定子電壓方程如下：
永磁發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩方程為：
發(fā)電機傳動系統(tǒng)模型為：
3.電壓電流雙閉環(huán)控制策略
通過坐標(biāo)變換可知，永磁同步發(fā)電機dq軸電壓存在耦合項，為了便于實施控制，需要進(jìn)行電壓的前饋補償，對旋轉(zhuǎn)后的電壓進(jìn)行前饋解耦補償，補償后得到的控制方式為：
解耦整理得：
利用定子磁鏈方向定向控制，即設(shè)置d軸電流id為0，進(jìn)而結(jié)合輸出功率得到式：
