自适应滑模控制的pmsg并网逆变系统研究

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1、密级：硕士学位论文中图分类号：TM614自适应滑模控制的PMSG并网逆变系统研究学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：控制科学与工程作者姓名：谢聪导师姓名及职称：吴新开教授实践导师姓名及职称：吴新开教授学院名称：信息与电气工程学院论文提交日期：2015年06月01日自适应滑模控制的PMSG并网逆变系统研究学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：控制科学与工程作者姓名：谢聪作者学号：12010401012导师姓名及职称：吴新开教授实践导师姓名及职称：吴新开教授学院名称：信息与电气工程学院论文提交日期：2015年06月01日学位授予单位：湖南科技大学

2、ResearchonAdaptiveSlidingModeControlStrategyofPMSGGridInverterSystemTypeofDegreeAcademicdegreeDisciplineControlscienceandengineeringCandidateXIECongStudentNumber12010401012SupervisorandProfessionalTitleWUXin-kaiPracticeMentorandProfessionalTitleWUXin-kaiSchoolSchoolofInformation

3、andElectricalEngineeringDate2015-06-01UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定

4、，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着人类社会的不断发展，全球所面临的能源与环境问题越来越严峻。风能是一种储量丰富的清洁能源。风能对于改善环境、解决能源短缺具有相当重要的意义。并网变换器作为风力发电机组的重要组成部分，直接决定风力发电系统的电能输出。本文从电网电压平衡与电网电压不平衡条件下的并网逆变器的

5、运行状态的分析与控制入手，重点研究并网变换器的自适应滑模控制算法。并网变换器的主要目的是实现系统的交流侧的三相电流输出且能够与电网电压同步，以实现风力发电系统的顺利并网。本文首先对并网变换器在三相电网电压平衡条件下的数学模型进行研究，采用电压电流双闭环的前馈解耦控制算法，实现电网侧有功功率和无功功率的解耦和独立控制。当电网电压不平衡时，为了实现系统的顺利并网，在并网变换器数学模型建立的基础上，针对电网电压的不对称分量分解策略，采用基于复系数陷波滤波器解耦锁相环的控制方法，实现网侧电压的正序分量与负序分量的提取，运用双同步参考坐标系解耦锁相环(DDSRF

6、-PLL)的方法实现电网电压不平衡条件下电网相位的检测与控制，从而实现系统的顺利并网。提出运用自适应滑模控制算法对PMSG（永磁同步风力发电机组）并网变换器的控制。以电网电流的dq轴负序分量来构造滑模控制算法的切换面，分析变结构滑模控制律，采用平滑函数改善控制律实现抖振的消除，结合自适应控制，设计自适应滑模控制器来提高系统稳定性和可靠性。自适应滑模控制算法使并网变换器在电网电压平衡和电网电压不平衡时，实现电压电流双闭环控制和双同步参考坐标系解耦锁相环的控制算法切换，以保证系统的并网运行。对前面章节理论控制算法进行Matlabsimulink/仿真，仿真

7、结果表明，电压电流双闭环控制策略能实现电网电压平衡条件下的逆变，实现系统的顺利并网。双同步参考坐标系解耦锁相环能实现并网变换器在不平衡条件下的相位检测与并网控制。自适应滑模控制算法可以实现并网变换器在电网电压平衡和电网电压不平衡条件下的控制算法切换，保证系统能顺利并网，实现了系统的良好的动态性能，验证了文中所提策略的有效性和合理性。关键词：并网逆变；双闭环控制；复系数陷波器锁相环；DDSRF-PLL；电网电压不平衡；自适应滑模控制iABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofhumansociety,energyande

8、nvironmentalissuesoftheworldbecomemorecritical.