一种BDFIG-DC系统谐波铜耗最小化控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种BDFIG

【技术实现步骤摘要】
一种BDFIG
‑
DC系统谐波铜耗最小化控制装置及方法


[0001]本专利技术属于BDFIG控制
，更具体地，涉及一种BDFIG
‑
DC系统谐波铜耗最小化控制装置及方法。

技术介绍

[0002]BDFIG(无刷双馈发电机)是一种新型交流感应电机，包含两套极对数不同的定子绕组和一个用以耦合定子侧不同极对数旋转磁场的特殊设计转子。这两套定子绕组根据传递能量大小分别称为PW和CW。与传统的有刷双馈感应发电机相比，BDFIG取消了电刷和滑环，并且凭借其高可靠性等特点在船舶轴带发电、风力发电、水力发电等领域具有显著的应用优势。
[0003]相较于传统交流电网，直流电网具有无无功潮流、损耗低、并联过程简单等优势。目前风能、太阳能等分布式可再生能源发电并入直流微电网已经在国内外有很多成功的范例并已经成为研究的热点。但是BDFIG
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DC系统PW与三相不控整流桥相连，绕组中会产生显著的
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5次和7次谐波，进而产生谐波铜耗，导致系统效率下降，这也是制约该系统进一步发展的主要因素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BDFIG
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DC系统谐波铜耗最小化控制装置，其特征在于，包括：MSC控制系统和谐波铜耗最小化控制系统；所述MSC控制系统连接在BDFIG的CW侧，用于稳定BDFIG
‑
DC系统的直流母线电压；且采用CW谐波电流补偿方式控制PW的谐波电流；所述谐波铜耗最小化控制系统连接在BDFIG的PW侧，用于提供CW谐波电流参考值；其中，所述BDFIG
‑
DC系统的PW与三相不控整流桥相连；CW谐波电流参考值包括CW的
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5次谐波电流参考值和7次谐波电流参考值。2.根据权利要求1所述的BDFIG
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DC系统谐波铜耗最小化控制装置，其特征在于，所述谐波铜耗最小化控制系统包括：PW电压锁相环模块、PW谐波电流参考值计算模块、PW电流分离模块和PW谐波电流控制模块；所述PW电压锁相环模块用于对PW静止abc坐标系三相电压u
pa
、u
pb
、u
pc
依次经过广义积分、坐标变换、除法运算、比例积分运算、加法运算和积分运算获得PW在正序基频旋转坐标系下的电压PW基波电压矢量的角度θ
p
以及PW基波电压矢量的角速度ω
p
；所述PW谐波电流参考值计算模块连接PW电压锁相环模块，用于根据和ω
p
计算实现最小铜耗控制所需的PW谐波电流参考值所述PW电流分离模块用于对PW静止abc坐标系三相电流i
pa
、i
pb
、i
pc
顺次进行坐标变换、加法运算、广义积分和坐标变换，获取PW的
‑
5次旋转dq坐标和7次旋转dq坐标下的实际电流分量和所述PW谐波电流控制模块的输入端连接PW谐波电流参考值计算模块，用于将均顺次进行PI运算后进行坐标变换，获取正序基频旋转坐标系下的CW的
‑
5、7次谐波电流参考值5、7次谐波电流参考值3.根据权利要求1或2所述的BDFIG
‑
DC系统谐波铜耗最小化控制装置，其特征在于，所述MSC控制系统包括：直流母线电压控制模块、CW总电流计算模块、CW电流控制模块、第一坐标变换模块、SVPWM发生器、第二坐标变换模块和CW变换角计算模块；所述直流母线电压控制模块的输出端连接CW总电流计算模块，用于根据直流母线电压参考值和直流母线电压反馈值U
dc
，获取CW的d轴基波电流参考值所述CW总电流计算模块的输出端连接CW电流控制模块的输入端；用于将直流母线电压控制模块生成的CW的基波电流参考值与PW谐波电流控制模块生成的CW的
‑
5次和7次谐波电流参考值相加生成CW总电流参考值；所述CW总电流控制模块的输出端连接第一坐标变换模块，用于将CW总电流计算模块得到的CW总电流参考值与第二坐标变换模块得到的CW电流实际值进行和运算，将得到的差值进行比例积分谐振运算，得到dq坐标系下CW电压参考值和所述第一坐标变换模块的输出端与SVPWM发生器相连，用于将dq坐标系下CW电压参考值和变换为两相静止坐标系下CW的α轴分量参考值和β轴分量参考值
所述第二坐标变换模块的输出端连接CW电流控制模块，用于将abc坐标系下CW的a相电流i
ca
、b相电流i
cb
和c相电流i
cc
变换为dq坐标系下CW电流的d轴分量i
cd
和q轴分量i
cq
；所述CW变换角计算模块用于根据测得的RW角频率和给定的PW角频率以获取变换参考角度；所述SVPWM发生器用于基于两相静止坐标系下CW的α轴分量参考值和β轴分量参考值产生MSC需要的PWM信号，进而稳定BDFIG
‑
DC系统的直流母线电压。4.根据权利要求3所述的BDFIG
‑
DC系统谐波铜耗最小化控制装置，其特征在于，实现最小铜耗控制所需的PW谐波电流参考值为：为：其中，其中，和分别为PW的
‑
5次旋转坐标系下的
‑
5次谐波参考电流d轴分量和q轴分量；和分别为PW的7次旋转坐标系下的7次谐波参考电流d轴分量和q轴分量；为PW正序基频旋转坐标系下的实际基波电压d轴分量；ω
p
为PW基波电压角频率；R
p

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，张茂鑫，徐伟，邵诗逸，智刚，邹耕，
申请(专利权)人：无锡赛思亿电气科技有限公司武汉扬华电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：