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基于双环控制的双馈风力发电机组控制策略
基于双环控制的双馈风力发电机组控制策略
摘要：
随着对清洁能源需求的不断增长，风力发电作为一种可再生能源具有广泛的应用前景。双馈风力发电机组作为目前使用较为广泛的发电机组之一，其控制策略对发电系统的运行效率和稳定性具有重要影响。本文基于双环控制的理论原理，提出了一种双馈风力发电机组控制策略。
一、引言
风力发电作为一种新兴的清洁能源，具有环保、可持续和高效的特点，在全球范围内得到了广泛的应用。双馈风力发电机组是当前使用较为广泛的风力发电机组之一，其具有较高的发电效率和较好的功率控制能力。然而，双馈风力发电机组的双馈变频器的控制策略研究尚不充分，因此有必要对其进行深入研究。
二、双馈风力发电机组的基本原理
双馈风力发电机组由双馈变频器、电网侧变频器和风轮系统组成。其中，双馈变频器用于控制风轮转速，电网侧变频器用于控制电网功率，通过双环控制实现对发电系统的精确调节和稳定运行。
三、双环控制理论原理
双环控制是一种常用的控制理论，其基本原理是通过对实际输出和期望输出之间的偏差进行调节，使得系统输出达到期望值。在双馈风力发电机组控制中，可以将风轮转速和电网功率作为实际输出，将期望转速和期望功率作为期望输出，通过双环控制实现对风力发电机组的控制。
四、双馈风力发电机组控制策略
1.风轮转速控制环
风轮转速控制环是双馈风力发电机组控制中的关键环节。在该控制环中，通过调节双馈变频器的转速来实现风轮的转速控制。具体控制策略包括PID控制和模糊控制等，其中PID控制常用于双馈风力发电机组的风轮转速控制。通过对风轮转速进行闭环控制，可以实现风力发电机组的转速稳定和输出功率的精确控制。
2.电网功率控制环
电网功率控制环是双馈风力发电机组控制中的另一个重要环节。在该控制环中，通过调节电网侧变频器的输出功率来实现电网功率控制。具体控制策略可以包括滑动模式控制和预测控制等，其中滑动模式控制常用于双馈风力发电机组的电网功率控制。通过对电网功率进行闭环控制，可以实现对电网功率的精确调节和稳定运行。
五、仿真与实验验证
通过建立双馈风力发电机组的模型，进行仿真实验，验证双环控制策略的有效性。通过比较双馈风力发电机组在无控制和双环控制下的输出功率和转速等指标，验证双环控制策略对风力发电机组的控制性能的影响。
六、结论
本文基于双环控制的理论原理，提出了一种双馈风力发电机组控制策略。通过对风轮转速和电网功率进行双环控制，实现对发电系统的精确调节和稳定运行。通过仿真与实验验证，证明了该控制策略在提高发电效率和稳定性方面的有效性。该研究为双馈风力发电机组的控制策略提供了理论基础和实际应用指导。
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