籠型轉子無刷雙饋風力發電機的間接功率控制方法技術

一種用于籠型轉子無刷雙饋風力發電機的間接功率控制方法，包括籠型轉子無刷雙饋風力發電機有功功率和無功功率的控制方法，尤其是有功功率與控制繞組磁鏈的解析關系以及構建的籠型轉子無刷雙饋風力發電機有功功率和無功功率的控制系統結構。本發明專利技術解決了籠型轉子無刷雙饋風力發電機并網后有功功率跟蹤風速實現最大功率跟蹤以及無功功率的控制問題。本控制系統只需要兩個定子繞組的電阻，所需電機參數少，無需旋轉坐標變換，在靜止坐標系下實現了籠型轉子無刷雙饋風力發電機有功功率和無功功率的控制，控制方法簡單，效果明顯。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
一種用于籠型轉子無刷雙饋風力發電機的間接功率控制方法，包括有功功率和無功功率的控制方法，實現該控制方法首先要建立有功功率和控制繞組磁鏈之間的關系式，如（7）所示：（7）式（7）中，P為有功功率，?Lhp=Nr*Mspr/2，Lhc=Nr*Mscr/2，其中Nr為籠型轉子嵌套單元數，Mspr為功率繞組與轉子繞組每一個單元的互感幅值，Mscr為控制繞組與轉子繞組每一個單元的互感幅值；Lp、?Lc和Lr分別為功率繞組自感、控制繞組自感和轉子繞組自感；為控制繞組磁鏈矢量；為功率繞組電壓矢量；θup和θψc分別為功率繞組電壓矢量和控制繞組磁鏈矢量的相位角；所述（7）式中，功率繞組電壓矢量、電機參數Lhp、Lhc、Lp、Lc和Lr是常數，由式（7）中得到通過控制控制繞組磁鏈矢量的相位角和幅值來控制有功功率P；其次是構建籠型轉子無刷雙饋風力發電機間接功率控制系統，實現有功功率和無功功率的閉環控制；（1）根據式（7）中的控制繞組的磁鏈矢量和有功功率P之間的關系，利用有功功率給定值P*與計算值P經過有功PI調節器（5）輸出控制繞組磁鏈動態相位增量，將其與靜態相位增量ΔXst，相加得到控制繞組磁鏈相位增量ΔX；無功功率給定值Q*與計算值Q經過無功PI調節器（16）輸出控制繞組磁鏈幅值給定；再將控制繞組磁鏈幅值和計算值經磁鏈PI調節器（10）輸出控制繞組磁鏈幅值增量；（2）基于上述步驟（1）構建籠型轉子無刷雙饋風力發電機間接功率控制系統，實現該控制方法的過程如下：1）籠型轉子無刷雙饋風力發電機通過并網開關（18）并網運行；2）在三相靜止坐標系下分別觀測控制繞組和功率繞組電壓、電流的A相和B相分量uac、ubc、uap、ubp、iac、ibc、iap和ibp，對上述物理量通過3/2變換器（13）進行坐標變換，得到控制繞組和功率繞組各自靜止坐標系下的電壓和電流、、、、iαc、iβc、iαp和iβp；3）利用、、iαc和iβc通過控制繞組磁鏈計算（12）計算控制繞組磁鏈分量、，根據和計算控制繞組磁鏈幅值；4）通過有功功率、無功功率計算（15）計算有功功率和無功功率；5）通過控制繞組磁鏈靜態相位增量計算（7）得到控制繞組靜態相位增量ΔXst，通過有功功率PI調節器（5）得到控制繞組磁鏈動態相位增量ΔXd，二者之和即下一個采樣周期Tpwm內的控制繞組磁鏈相位增量ΔX；6）利用無功功率的給定值Q*與計算值Q經過無功PI調節器（16）輸出控制繞組磁鏈幅值給定，和計算值經磁鏈PI調節器（10）輸出控制繞組磁鏈幅值增量；利用控制繞組磁鏈分量、、控制繞組磁鏈幅值增量?和控制繞組磁鏈相位增量ΔX通過控制繞組磁鏈增量計算（8）得到控制繞組磁鏈增量、；7）利用控制繞組磁鏈增量、，通過控制繞組電壓、計算（11），得到下一個周期Tpwm內所需的電壓矢量、；8）SVPWM發生器（3）根據和生成調制信號，并通過雙向變流器（2）的電機側變流器控制無刷雙饋風力電機（14）的控制繞組。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙榮理，王淑紅，馬赟，閆珺，張愛玲，
申請(專利權)人：太原理工大學，
類型：發明
國別省市：山西;14