基于滑模控制策略的双馈感应发电机(DFIG)控制系统设计与仿真
项目介绍
本项目通过MATLAB/Simulink平台实现了针对双馈感应发电机(DFIG)的滑模控制策略。项目建立了完整的DFIG风力发电系统模型,包括风力涡轮机、DFIG电机、转子侧变换器和电网侧变换器等关键部件,重点设计了基于滑模控制理论的鲁棒控制器,以提高系统在电网故障等扰动工况下的稳定性和动态性能。
功能特性
- DFIG系统建模: 构建了包含机械传动链和电磁特性的DFIG完整数学模型
- 滑模控制器设计: 分别设计了转子侧变换器和电网侧变换器的滑模控制器
- 最大功率点跟踪: 实现了基于最优叶尖速比的最大风能捕获策略
- 鲁棒性控制: 具备电网电压跌落等故障工况下的稳定运行能力
- 性能分析: 提供系统动态响应、稳定性分析和电能质量评估功能
使用方法
- 准备输入参数文件,包括风力机特性、DFIG电机参数、电网条件等
- 运行主程序文件启动仿真系统
- 设置仿真工况(正常运行动态或故障测试场景)
- 执行仿真并获取输出结果
- 分析生成的动态响应曲线和控制性能指标
系统要求
- MATLAB R2020b或更高版本
- Simulink仿真环境
- Simscape Electrical模块库(用于电力系统建模)
- 推荐配置:8GB以上内存,支持流畅运行电力电子系统仿真
文件说明
主程序文件实现了整个DFIG控制系统的集成仿真流程,包括系统参数初始化、滑模控制器配置、仿真模型调用以及结果后处理分析。具体涵盖DFIG数学模型建立、转子侧与网侧变换器的滑模控制律实现、最大功率点跟踪算法执行,并负责生成系统动态响应波形和性能评估报告。