一种无速度传感器的双馈风力发电机滞环矢量控制策略

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1、第44卷第6期西安交通大学学报Vo1．44№62010年6月JOURNALOFXIANJIAOTONGUNIVERSITYJun．2010一种无速度传感器的双馈风力发电机滞环矢量控制策略张洋，别朝红(西安交通大学电气工程学院，710049，西安)摘要：为了简化双馈电机矢量控制系统所采用的基于电压正弦脉宽调制技术的控制方法，引入电流滞环跟踪脉宽调制技术，并针对所设计的滞环矢量控制系统设计了一种开环转速观测方案．该方案直接利用转子电流在同步旋转坐标系中的参考值分量而避免了对实际电流分量的计算，从而简化了观测器设计并改善了观测效果．简化后的控制系统不仅提高了响应速度而且不依赖电机参数，所

2、设计的开环速度观测方案在一定程度上克服了传统开环速度观测的缺陷．通过PSCAD／EMT—DC软件仿真验证了控制系统的有效性和转速观测方案的准确性．关键词：双馈异步电机；矢量控制；电流滞环脉宽调制；开环转速观测中图分类号：TM614文献标志码：A文章编号：0253—987X(2O10)06—0109—05nsor-LessHystereticVectorControlofDoubly—FedMachineforWindPowerGeneratorsZHANGYang，BIEZhaohong(SchoolofElectricalEngineering，XianJiaotongUnive

3、rsity，Xian710049，China)Abstract：Asoneoftheadvancedtechnologies，thevariablespeedconstantfrequencydoubly-fedinductiongenerationhasbeenwidelyusednowadaysandtheusualvectorcontrolalgorithmsaremostlybasedonvoltagesinusoidalpulsewidthmodulationtechnology．Inthispaperthecurrenthysteresispulsewidthmodul

4、ationtechnologyisintroducedtosimplifythecontrolsystem．Anopen—loopspeedobserverisdesignedaccordingtothehysteresisvectorcontrolsystem．Byusingtherotorcurrentreferencecomponentsinsteadoftherealcurrentcomponents，theobserverde—signissimplifiedandobservingeffectisevidentlyimproved．Thedynamicrespondpe

5、rformancebecomesbetterinhysteresisvectorcontrolsystem，andthewholecontrolprocessgetsindepend—entonanyelectricmachineparameters．Theproposedspeedobserverovercomessomeofthedis—advantagesofthetraditionalopen-loopspeedobservers．PSCAD／EMTDCsimulationsoftwareisemployedtotesttheproposedscheme，andtheres

6、ultsdemonstratetheefficiencyofthecontrolschemeaswellasthespeedobserver．Keywords：doubly—fedinductiongenerator；vectorcontrol；currenthysteresispulsewidthmodulation；open-loopspeedobserving风力发电是当今发展最快的新能源技术．目前率．在此背景下变速恒频双馈异步电机(VSCF_的风电机组正向大型化、变桨距和变速恒频的方向DFIG)正在逐渐成为兆瓦级风电机组的主流机型，发展，以此降低风力发电成本，同时提高风能利

7、用因此针对双馈风机控制技术的研究是十分必要的．收稿日期：2009—11—26．作者简介：张洋(1984一)，男，硕士生；别朝红(联系人)，女，教授，博士生导师．基金项目：国家自然科学基金资助项目(50677050)；新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET一07—0660)；中国电机工程学会电力青年科技创新资助项目．西安交通大学学报第44卷双馈电机是一个非线性、多变量、强耦合系一Li+L1统[1]，矢量控制是通过坐标变换的方法，在新的坐一L,i"J-Lmirql(2)