【摘 要】
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世界各国在兴建风力发电厂，变速恒频双馈风力发电技术具有高效率、很好经济性的优点，已成为世界各国研究的热点。因此在变速恒频风力发电系统中，只有对双馈式风力发电机(Doubly
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世界各国在兴建风力发电厂，变速恒频双馈风力发电技术具有高效率、很好经济性的优点，已成为世界各国研究的热点。因此在变速恒频风力发电系统中，只有对双馈式风力发电机(Doubly fed induction generator, DFIG)进行有效良好控制，才能使其具有高效率和高精度的跟踪能力，以便实现最大风能跟踪。本文研究内容主要是将切换控制与最优控制结合应用于双馈风力发电机的控制系统。本文首先针对双馈式风力发电机的多耦合、非线性等特点，建立了一个在定子磁链定向的同步旋转dq坐标系下的五阶非线性模型，所建立的模型更接近实际对象，具有更好的动态性能。由于本文所建的模型是五阶非线性模型，而要采用非线性控制方法是复杂的，为此提出了非线性模型在不同工作点线性化，这样就可以用成熟的线性控制方法来研究。其次，由于切换控制具有解决复杂系统非线性和不确定性等复合特性的特点，近几年也是世界研究的热门而且理论在不断成熟，并开始应用于各个领域实践，因此本文把切换控制与最优控制相结合，设计了根据双馈风力发电机在不同的工作点时，采用相应的系统参数来设计双馈发电机的速度跟踪切换最优控制器，能够实现当发电机运行在该工作状态时,便切换到相应的控制器下，其控制是通过控制发电机转子侧的电压来调节发电机的角速度,从而跟踪最佳角速度，改善了系统的动态特性。然后，运用Matlab对11kw双馈风力发电机进行了仿真，仿真结果验证了本文所提方法的有效性及所设计的切换控制系统能满足实际工程的需要。最后对全文进行了总结。
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