流器9中的功率開(kāi)關(guān)器件 進(jìn)tx開(kāi)關(guān)控制。
[0087] 以下我們對(duì)分別采用傳統(tǒng)指定次諧波控制方法以及本實(shí)施方式的DFIG進(jìn)行仿真， 具體仿真結(jié)果如下：
[0088]采用傳統(tǒng)指定次諧波控制方法，消除電網(wǎng)的特定次諧波對(duì)DFIG的有害影響。所指 定次諧波為5次和7次諧波，控制目的為消除DFIG定子電流正弦。在圖3(a)中，電網(wǎng)電壓含 10 % 5次和10 % 7次諧波電壓畸變，采用傳統(tǒng)的指定次諧波控制方法，由5次和7次諧波電壓 引起的DFIG定子電流的5次和7次諧波被消除了。在圖3(b)中，電網(wǎng)含10%7次和10% 13次諧 波電壓畸變，采用傳統(tǒng)的指定次諧波控制方法，消除了由指定次7次諧波電壓引起的定子電 流7次諧波，然而由于電網(wǎng)13次諧波引起的定子13次諧波電流并未被消除。在圖3(c)中，電 網(wǎng)含10% 17次和10% 19次諧波電壓畸變，由于17次和19次諧波均不在指定次諧波控制范圍 內(nèi)，傳統(tǒng)的指定次諧波控制方法不能消除由17次和19次諧波電壓引起的定子電流17次和19 次諧波。由此可見(jiàn)，采用傳統(tǒng)的指定次諧波控制方法，只能消除電網(wǎng)的特定次諧波對(duì)輸出定 子電流的畸變影響，而當(dāng)電網(wǎng)存在其他次諧波污染時(shí)，其引起的其他次諧波仍然存在。
[0089] 采用本實(shí)施方式在電網(wǎng)任意次諧波畸變條件下，DFIG定子電流的諧波分量均得以 有效抑制。在圖4(a)中，電網(wǎng)電壓含10% 5次和10 % 7次諧波電壓畸變，由5次及7次諧波電壓 引起的定子電流5次和7次諧波均被消除了。在圖4(b)中，電網(wǎng)含10 % 7次和10 % 13次諧波電 壓畸變，定子電流的7次和13次諧波也均被消除了。在圖4(c)中，電網(wǎng)含10% 17次和10% 19 次諧波電壓畸變，由17次和19次諧波電壓引起定子電流17次和19次諧波也基本被消除。由 此可見(jiàn)，采用本實(shí)施方式能消除電網(wǎng)的任意次諧波引起的定子電流的任意次諧波分量。
[0090] 因此，本實(shí)施方式改善了系統(tǒng)在任意次諧波下的運(yùn)行性能，不僅提高了系統(tǒng)動(dòng)態(tài) 性能，還提高了系統(tǒng)在任意次諧波下的運(yùn)行性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于滑模+重復(fù)的DFIG控制方法，包括如下步驟： (1) 采集DFIG的S相定子電壓、S相定子電流、S相轉(zhuǎn)子電流、轉(zhuǎn)速W及轉(zhuǎn)子位置角，根 據(jù)轉(zhuǎn)子位置角通過(guò)坐標(biāo)變換確定DFIG的S相定子電壓、S相定子電流、S相轉(zhuǎn)子電流、定子 磁鏈W及轉(zhuǎn)子磁鏈在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的分量； (2) 使給定的轉(zhuǎn)子電流參考值的d軸分量狂和q軸分量I:q分別減去轉(zhuǎn)子電流實(shí)際值的d軸 分量^(1和9軸分量kq，得到轉(zhuǎn)子電流誤差量的d軸分量A kd和q軸分量A kq;分別對(duì)轉(zhuǎn)子電 流誤差量的d軸分量A Ird和q軸分量A Irq進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，得到d軸滑模值Sd和q軸滑模值Sq; (3) 根據(jù)所述的d軸滑模值Sd和q軸滑模值Sq,計(jì)算得到同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中滑?？?制的開(kāi)關(guān)控制量;根據(jù)采集的電氣量和DFIG模型參數(shù)，計(jì)算同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中滑?？?制的等效控制量;將開(kāi)關(guān)控制和等效控制量相加，得到同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的滑模控制 量； (4) 使給定的定子電流參考的d軸分量I:d和q軸分量4分別減去定子電流實(shí)際值的d軸 分量Isd和q軸分量Isq,分別對(duì)定子電流誤差量的d軸分量A Isd和q軸分量A Isq進(jìn)行重復(fù)控制 調(diào)節(jié)，得到同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的重復(fù)控制量； (5) 使同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的滑?？刂屏亢椭貜?fù)控制量相加，得到同步速旋轉(zhuǎn)d-q 坐標(biāo)系中的轉(zhuǎn)子電壓指令;對(duì)轉(zhuǎn)子電壓指令在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的分量進(jìn)行Park變 換，得到轉(zhuǎn)子電壓指令在轉(zhuǎn)子靜止a-e坐標(biāo)系中的分量;進(jìn)而根據(jù)轉(zhuǎn)子電壓指令在轉(zhuǎn)子靜止 a-e坐標(biāo)系中的分量通過(guò)SVPWM技術(shù)構(gòu)造得到一組PWM信號(hào)W對(duì)DFIG機(jī)側(cè)變流器進(jìn)行控制。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑模+重復(fù)的DFIG控制方法，其特征在于:根據(jù)W下 算式計(jì)算定子磁鏈和轉(zhuǎn)子磁鏈在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的分量： I^sd - Lsisd+Lmird ^rd - Lrird+Lmisd I^sq-Lsisq+Lmirq 如q - LrI巧+LmIsq 其中：Wsd和Wsq分別為定子磁鏈在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分量和q軸分量，Wrd 和Wrq分別為轉(zhuǎn)子磁鏈在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分量和q軸分量，Isd和Isq分別為S 相定子電流在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分量和q軸分量，分別為S相轉(zhuǎn)子電流 在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分量和q軸分量，1^3和以分別為DFIG的定子電感和轉(zhuǎn)子電 感，Lm為DFIG的定轉(zhuǎn)子互感。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑模+重復(fù)的DFIG控制方法，其特征在于:所述的步 驟(2)中，根據(jù)W下算式計(jì)算在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸滑模值Sd和q軸滑模值Sq:其中：A Ird和A Irq分別為轉(zhuǎn)子電流誤差在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的巧由分量和q軸分 量，AIrd二氏屯，AUi二C-Iw ; C和I:q分別為d軸轉(zhuǎn)子電流參考量和q軸轉(zhuǎn)子電流參考量，Ird 和心。分別為S相轉(zhuǎn)子電流在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分量和q軸分量，kp為給定的比 例系數(shù)，ki為給定的積分系數(shù)，S為拉普拉斯算子。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑模+重復(fù)的DFIG控制方法，其特征在于:所述的步 驟(3)中，根據(jù)W下算式計(jì)算滑模控制的開(kāi)關(guān)控制量： A Vd二kssat(Sd)+ki A Ird A Vq - ksSat ( Sq )+ki A Irq 其中：A Vrd和A Vrq分別為滑?？刂浦械拈_(kāi)關(guān)控制量在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分 量和q軸分量，sat為飽和函數(shù)，ks為給定的滑模控制系數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑模+重復(fù)的DFIG控制方法，其特征在于:所述的步 驟(3)中，根據(jù)W下算式計(jì)算滑?？刂频牡刃Э刂屏浚浩渲校篤d_eq和Vq_eq分別為滑?？刂浦械牡刃Э刂屏吭谕剿傩D(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的巧由分 量和q軸分量；Wsd和Wsq分別為定子磁鏈在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分量和q軸分量； Isd和Isq分別為立相定子電流在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分量和q軸分量，Usd和Usq分別 為S相定子電壓在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的巧由分量和q軸分量；CO Si為轉(zhuǎn)差角速度;Ls和 k分別為DFIG的定子電感和轉(zhuǎn)子電感，Lm為DFIG的定轉(zhuǎn)子互感;0 = I-Lm2ALs k)，為漏感系 數(shù)； 將開(kāi)關(guān)控制量和等效控制量相加，得到滑膜控制量在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分 量Vd和q軸分量Vq : Vd' = A Vd+Vd_eq Vq^ = A Vq+Vq_eqo6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑模+重復(fù)的DFIG控制方法，其特征在于:所述的步 驟(4)中，根據(jù)W下算式計(jì)算重復(fù)控制量：其中：Vd"和Vq"分別為重復(fù)控制量在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分量和q軸分量；A Isd和A Isq分別為定子電流誤差在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分量和q軸分量， ALd=Cii-U, AIsq= Cy-ki; C和枯分別為定子諧波電流參考量的d軸和q軸分量， Ilw=O, ；Cg=〇;Isd和Isq分別為S相定子電流在同步速旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系中的d軸分量和q軸分 量;kr為給定的重復(fù)控制系數(shù);kf為提高重復(fù)控制穩(wěn)定性的給定系數(shù);S為拉普拉斯算子;T = 0.01。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于滑模+重復(fù)的DFIG控制方法，其由于采用滑?？刂浦苯訉?duì)DFIG的d軸轉(zhuǎn)子電流和q軸轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了DFIG有功功率和無(wú)功功率的解耦控制，并使得系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力大大提升。本發(fā)明采用了重復(fù)控制調(diào)節(jié)定子電流，可以消除由于電網(wǎng)電壓任意次諧波所引起的定子電流的任意次諧波分量，達(dá)到平衡和正弦的三相定子電流輸出。相較于傳統(tǒng)控制方法，擁有更強(qiáng)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力，能夠?qū)θ我獯沃C波定子電流進(jìn)行抑制，進(jìn)而增強(qiáng)了對(duì)DFIG的控制效果，更適用于諧波污染情況難以預(yù)計(jì)的實(shí)際電網(wǎng)情況。
【IPC分類(lèi)】H02P21/22, H02P21/18, H02J3/38
【公開(kāi)號(hào)】CN105515040
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510883862
【發(fā)明人】全宇
【申請(qǐng)人】杭州電子科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月4日