3 estratégia de controle do conversor do lado do motor
Neste trabalho, o rastreamento máximo de energia eólica é realizado controlando-se a velocidade do grupo gerador, para que a velocidade do gerador acompanhe a velocidade do vento e obtenha mais energia do vento: quando a velocidade do vento estiver abaixo da velocidade nominal do vento, a finalidade do controle de velocidade do sistema é garantir que a unidade seja operada sob o estado de rastreamento máximo da energia eólica; quando a velocidade real do vento for maior que a velocidade nominal do vento, ela é limitada pela resistência mecânica, capacidade do gerador e capacidade do inversor, portanto a energia capturada pela roda eólica deve ser reduzida, de modo que a energia seja mantida próxima do valor nominal. O controle do ângulo de inclinação precisa funcionar para manter a unidade próxima da potência nominal.
3.1 Algoritmo de rastreamento de potência máxima para turbinas eólicas abaixo da velocidade nominal do vento (mppt)
A quantidade de energia produzida pelo ventilador varia com a velocidade. Para qualquer velocidade do vento, existe uma velocidade ideal para potência máxima. Portanto, o objetivo do controle do ventilador é controlar a velocidade para que o ventilador esteja sempre funcionando no ponto máximo da potência de saída. Quando o ângulo de inclinação é constante, existe uma relação de velocidade de ponta ótima λ tal que o coeficiente de utilização de energia eólica cp é o maior, isto é, a potência de saída é maximizada. De acordo com a fórmula, para alcançar a máxima potência de rastreamento da energia eólica, a velocidade do gerador deve ser ajustada de acordo com a velocidade do vento para manter a relação ótima de velocidade da ponta.
O torque eletromagnético do gerador síncrono de imã permanente depende da corrente do estator do motor. Para o sistema de geração de energia eólica de acionamento direto, o gerador síncrono de ímã permanente é usado, e não há mecanismo de aumento de velocidade. Portanto, a velocidade da turbina eólica sob várias velocidades do vento corresponde ao gerador correspondente. A velocidade de rotação, ou seja, ω = ωg, (ω é a velocidade do ventilador, ωg é a velocidade do gerador), portanto a velocidade do vento da turbina eólica deve ser mantida na velocidade ideal na velocidade do vento, ou seja, a velocidade do rotor do gerador segue a velocidade do vento. E mantenha a velocidade ideal a uma determinada velocidade do vento. O modo de controle de velocidade do gerador precisa primeiro detectar o sinal da velocidade do vento e depois encontrar a velocidade ideal através da relação entre a velocidade do vento e a velocidade ideal. A velocidade ideal é inserida no acionador do motor como a velocidade de referência, e o gerador atinge o máximo através do sistema de circuito fechado de velocidade. Excelente ponto de trabalho. Como a velocidade do gerador tem relação direta com o torque eletromagnético, o link de torque pode ser projetado como o anel interno do link de velocidade. Para o motor de ímã permanente, a corrente de excitação não é necessária e a corrente do estator gera apenas torque. No sistema de coordenadas rotativas, o torque eletromagnético do motor de ímã permanente te = 1.5pψfiq é relacionado apenas à corrente do eixo q, e é independente da corrente do eixo d, portanto, o link de torque O controle pode ser convertido no controle do link atual. Portanto, o controle da velocidade de torque do gerador pode ser realizado apenas pelo controle da corrente do eixo q. O modo de controle de velocidade é um sistema de controle de malha fechada no qual a corrente é controlada como um loop interno e a velocidade é controlada como um loop externo. A principal função do conversor do lado do gerador é ajustar o sinal de tensão de saída ug e a frequência elétrica fe de acordo com a mudança real da velocidade do vento. De acordo com o princípio de controle vetorial do motor de ímã permanente, o ajuste de velocidade pode ser alcançado controlando-se a fase e a amplitude do vetor de corrente do rotor do gerador. Pode ser visto a partir da fórmula de torque do motor de ímã permanente que quando o fluxo de excitação e a indutância do eixo ortogonal do ímã permanente são determinados, o torque do gerador depende do vetor espacial ig da corrente do estator, e a magnitude e A fase do ig depende de Id e iq, o torque do gerador pode ser controlado controlando estas duas correntes. Uma certa velocidade e um certo torque correspondem a um certo id e iq. Controlando as duas correntes, os valores reais do comando i * d e i * q identificam e controlam o gerador e a velocidade.
