一种双馈风力发电系统无速度传感器的控制方法技术方案

一种双馈风力发电系统无速度传感器的控制方法，包括以下步骤：步骤1：通过双馈电机的基本模型得到αβ坐标系下的定子电流模型；步骤2：将定子电流模型中的电流分量对时间t求导得到新的定子电流模型；步骤3：将定子电流的连续模型转化为离散时间模型；步骤4：设计滑动面并用饱和函数作为开关函数；在步骤3和4中，参数l和Z0利用极值搜索算法在线自适应调节；步骤5：使用转子位置角用于不同参考系之间的变换，并估算转子速度的值，将估算的转子速度回馈到电流控制器计算电压补偿项，采用空间矢量SVPWM调制产生驱动脉冲，控制双馈风机的转子侧换流器。本发明专利技术对系统参数的不确定具有较强的鲁棒性，在不同的运行工况下具有较好的性能。

A Speed Sensorless Control Method for Doubly-fed Wind Power Generation System

A speed sensorless control method for doubly fed wind power generation system includes the following steps: step 1: get the stator current model in alpha-beta coordinate system through the basic model of doubly fed machine; step 2: derive the current component of the stator current model from time t to get a new stator current model; step 3: convert the continuous model of stator current into a discrete-time model; Step 4: Design sliding surface and use saturation function as switching function; In step 3 and 4, parameters L and Z0 are adjusted on-line adaptively using extremum search algorithm; Step 5: Use rotor position angle to transform between different reference systems and estimate rotor speed, feed estimated rotor speed back to current controller to calculate voltage compensation term, and use space vector SVPWM modulation to generate voltage compensation term. Drive pulse to control the rotor side converter of doubly-fed fan. The invention has strong robustness to uncertainties of system parameters and good performance under different operating conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种双馈风力发电系统无速度传感器的控制方法
本专利技术属于新能源风力发电系统控制
，涉及一种双馈风力发电系统无速度传感器的控制方法。
技术介绍
双馈感应发电机由于其有功和无功功率的解耦控制和低功率换流器的特点，在变速风力发电系统中得到了广泛的应用。双馈风机常用的控制方法是基于定子磁链定向的矢量控制方法。然而，此方法需要转子位置信息来进行坐标变换。为了降低双馈风机的成本和硬件布线的复杂性，提高风力发电系统的鲁棒性，针对双馈风机开发了无传感器矢量控制方法。现有的双馈电机的无速度传感器控制主要有开环法，模型参考自适应观测器法和高频注入法。开环法没有误差较正能力；模型参考自适应观测器法采用对转速的积分得到转子位置角，积分器会引起误差；高频注入法的实现相对复杂，并且适用于低转速的运行状态下。另外，这些方法所估算的转子位置角在负载变化时存在相位差，当系统运行状况改变时，没有在线自适应调节控制参数的能力，对系统参数的不确定性具有较弱的鲁棒性。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术提出了一种新的双馈风机无速度传感器矢量控制方法。该方法利用离散滑模观测器通过测量定子电流来估计转子位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双馈风力发电系统无速度传感器的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：通过双馈电机的基本模型，得到αβ坐标系下的定子电流模型如下：

【技术特征摘要】
1.一种双馈风力发电系统无速度传感器的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：通过双馈电机的基本模型，得到αβ坐标系下的定子电流模型如下：其中,Ls为定子电感，Lm为互感，λsα、λsβ为静止参考系中定子磁通分量,isα、isβ为静止参考系中的定子电流分量，irγ、irδ为转子参考系中转子电流分量，为转子参考系中的转子电流矢量角，且θr为待估算的转子位置角；步骤2：将定子电流模型中的电流分量对时间t求导，得到新的定子电流模型如下：其中ωs为同步速度；步骤3：采用一阶欧拉方法将定子电流的连续模型转化为离散时间模型如下：其中Ts是采样周期，两者均与转子位置有关；利用定子电流的离散时间模型，设计结构相同的定子电流估计器如下:其中Zα和Zβ为开关函数的输出，和为静止参考系中定子电流分量的估计值，l为观测器增益；步骤4：设计滑动面为s[k]＝ε[k]＝0，并使用饱和函数作为开关函数：其中，Z0是饱和函数的边界值，最后，得到转子位置的估计值如下：步骤5：使用步骤4中得到的转子位置角用于不同参考系之间的变换，并由此估算的转子位置角计算转子速度的值，将估算的转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏春，陈伟轩，张有兵，何丽航，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33