基于定子电阻补偿的直接功率控制

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1、2o0I9．№3大电机技术基于定子电阻补偿的直接功率控制罗伟伟(安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232001)[摘要]直接功率控制比矢量控制、直接转矩控制这两种控制方法控制效率要高，但稳定性却不是很理想，定子电阻的变化是导致稳定性降低的一个重要原因。本文提出了一种基于定子电阻补偿原理增加系统稳定性的方案，通过双馈电机直接功率控制的仿真模型及风力发电实验系统验证了这种方案能有效增加系统的稳定性，且容易实现。[关键词]直接功率控制；风力发电；定子电阻补偿[中图分类号]TM301．2[文献标识码]A[文章编号]1000-3983(2009)03-0023-03DirectPowerContr

2、olSystemStrategyBasedonStatorResistanceCompensationLUOWei．wei(AnhuiUniversityofScienceandTechnology，ElectricityandInformationEngineeringCollege，Huainan232001，China)Abstract：ThedynamicstaterespondofDPCismoveeffectivecomparedwiththeothertwostrategies，VOCandDTC，butthestabilityisnotperfect．statorresista

3、ncevariationisanimportantfactorforthedecreaseofstability．Inthispaper，aschemebasedonstatorresistancecompensationprincipleisproposedtOenhancethestabilityofthesystem．DPCsystemisresearchedbysimulationmodel，andtheresultsshowthatschemecanenhancethestabilityofDPCsystem,andiseasytOimplement。Keywords：DPC；win

4、dpowergeneration；statorresistancecompensation引言电一受异步电机直接转矩控制的启发，有的学者提出直接功率控制，该方法可实现高功率因数、低谐波干扰、且对参数鲁棒性【l】强。在双馈电机的运行过程中，由于定子电阻随环境温度以及电机运行情况的变化而变化，这将导致直接功率控制中扇区【2】判别的错误。本文提出一种基于定子电阻补偿的双馈电机的直接功率图1双馈发电机组系统的结构图控制方案，对风力发电变速恒实验系统中双馈电机的直接功率控制策略进行仿真研究，验证了直接功率L2双馈电机的等效电路图控制定子电阻补偿后优越的控制性能。按照异步电机的分析方法可以画出双馈电机T型

5、1直接功率控制系统的组成与定子电阻的补等效电路，如图2所示，其中定子侧按照发电机惯例嘲，偿原理转子侧按照电动机惯例。1．1风力发电变速恒频实验系统r11X2变速恒频双馈风力发电系统结构如图l所示，该系统由风力机、齿轮箱、DFIG、双脉宽调制(PWM)t】变换器组成。DHG的定子接到电网，转子通过双PWM交流励磁变换器与电网相接。图2双馈发电机的等效电路基于定子电f卿偿的直接功率控制2009．№31．3DPC系统的原理U、、U在固定两相静止坐标系[91中的U、U，，如图3所示，DPCpJ系统为直流电压外环、功率控P和Q与给定的r和r比较后送滞环比较器，制内环结构。外环的直流电压反馈与参考电压之差

6、，输出P和开关信号，U、U送人扇形区间选择器，经过PI调节后生成指令电流，与电压指令信号相乘输出扇区信号，根据S。、、在开关表¨中选择得到系统的指令有功功率p，，指令无功功率、、去驱动主电路开关。其中为开关信号(当r=0，以实现单位功率因数【8】。瞬时有功功率和无si=1时，上桥臂开通，下桥臂关断，当Si=0时，下桥功功率率根据检测到的两相电流及电压进行计算，得臂开通，上桥臂关断)，U为空间电压矢量。到瞬时有功功率P和无功功率Q的估算值，及三相电压电力图3仿真结构图1．4定子电阻补偿原理波器滤除电网中的谐波分量，将输出的电压电流值输根据交流电机理论㈣，双馈电机的定子磁链㈣在送到DSPACE控制

7、器。低通滤波器截至频率设为两相定子坐标系中可以表示为lkHz。DSPACE控制器端口输出电压为+5V，IPM驱●动电压为+15V。DSPACE与试验平台的连接电路包括=I一，s(1)以下几个部分：①DSPACE控制器；②脉冲隔离电路其中为定子磁链矢量；为电源电压矢量；部分；⑨信号处理电路部分；④网侧电路部分。根据为定子电流矢量；凡为定子电阻。由式(1)可知，定子需要主要使用了DSPACE中的510