【技术实现步骤摘要】
一种交流励磁系统的电流调节器的设计方法及装置
[0001]本专利技术涉及交流励磁系统的电流调节器的
，具体涉及一种交流励磁系统的电流调节器的设计方法及装置。
技术介绍
[0002]交流励磁系统在变速抽水蓄能机组中具有至关重要的作用，负责控制机组的有功/无功功率、转速等，能够实现变速恒频发电、电动等多种工况的运行与切换，大大提高了电力系统调度的灵活性。交流励磁系统与双馈异步电机(Doubly
‑
Fed Inductive Machine,DFIM)的转子直接相连，表现为一个可控电压源，因此对其关注的重点就是转子电流的调节性能。
[0003]随着现代工业应用对调速系统的性能以及控制精度要求的提高，矢量控制技术被广泛应用于需要对交流电机进行高性能控制的场合。矢量控制在转子磁场定向的同步旋转坐标系下将定子电流分解为励磁分量和转矩分量，再利用PI调节器实现对二者的独立调节，最后利用空间矢量脉宽调制(SVPWM)等脉冲调制算法综合参考电压，从而实现交流电机的高性能控制。但是，电气量变换到同步坐标系时会在d...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种交流励磁系统的电流调节器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：获取交流励磁系统中电动机的同步旋转dp坐标系的电气量数据；基于电气量数据，得到DFIM转子电流被控对象基于复矢量的离散化模型；针对引起耦合的复极点设计电流调节器的零点以将其对消；补偿一拍延时引起的耦合，最终构造转子电流调节器的传递函数；基于DFIM转子电流被控对象基于复矢量的离散化模型和最终构造的转子电流调节器的传递函数，得到复矢量电流调节器系统的闭环传递函数；基于闭环传递函数，获得基于离散域设计的复矢量电流调节器。2.根据权利要求1所述的交流励磁系统的电流调节器的设计方法，其特征在于：所述电动机的同步旋转dp坐标系的电气量数据包括定子磁链d轴分量、定子磁链q轴分量、转子磁链d轴分量、转子磁链q轴分量、定子电流的d轴分量、定子电流的q轴分量、转子电流的d轴分量、转子电流的q轴分量、定子电压的d轴分量、定子电压的q轴分量、转子电压的d轴分量和转子电压的q轴分量。3.根据权利要求2所述的交流励磁系统的电流调节器的设计方法，其特征在于，所述定子磁链d轴分量、定子磁链q轴分量、转子磁链d轴分量和转子磁链q轴分量通过DFIM磁链方程分别计算获得；所述DFIM磁链方程具体为：其中，所述ψ
sd
为定子磁链d轴分量，所述ψ
sq
定子磁链q轴分量，所述ψ
rd
为转子磁链d轴分量，所述ψ
rq
为转子磁链q轴分量，所述i
sd
为定子电流的d轴分量，所述i
sq
为定子电流的q轴分量，所述i
rd
为转子电流的d轴分量，所述i
rq
为转子电流的q轴分量，所述L
m
为定子转子同轴等效绕组间的互感，所述L
s
为定子等效两相绕组间的自感，所述L
r
为转子等效两相绕组间的自感。4.根据权利要求2所述的交流励磁系统的电流调节器的设计方法，其特征在于：所述定子电压的d轴分量、定子电压的q轴分量、转子电压的d轴分量和转子电压的q轴分量通过DFIM电压方程分别计算获得；
所述DFIM电压方程具体为：其中，所述u
sd
为定子电压的d轴分量，所述u
sq
为定子电压的q轴分量，所述u
rd
为转子电压的d轴分量，所述u
rq
为转子电压的q轴分量，所述R
s
为定子的电阻，所述R
r
为转子的电阻，R
s
和R
r
均折算至定子侧，所述ω为定子同步速角频率，所述ω
slip
为转差角频率，且ω
slip
＝ω
‑
ω
r
，所述ω
r
为转子电角频率。5.根据权利要求3所述的交流励磁系统的电流调节器的设计方法，其特征在于，所述获取交流励磁系统中电动机的同步旋转dp坐标系的电气量数据后，还包括：将所有电气量数据写为复矢量形式；具体复矢量形式为：在同步旋转dp坐标系下，处于稳态时各变量均为直流且导数均为0，由此可以得到u
sdq
＝R
s
i
sdq
+jωψ
sdq
，其中j为虚数因子；当矢量控制策略基于定子电压定向方式实施，即d轴以定子电压定向时，使u
sd
＝U
s
即定子电压幅值，u
sq
【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，吴琳君，邓浩智，严伟权，朱金昊，
申请(专利权)人：广州擎天实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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