双pwm永磁同步风力发电控制器设计

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1、电气传动2014年第44卷第7期ELECTRICDRIVE2014Vo1．44No．7双PWM永磁同步风力发电控制器设计周奕鑫，王孝洪，田联房(1．华南理工大学自动化科学与工程学院，广东广州510640；2．广东省绿色能源重点实验室，广东广州510640)摘要：传统风力发电系统通常采用光电编码器检测电机转子位置，系统成本较高、可靠性较差。考虑到滑模变结构对环境变化具有很强的适应性，结合最大功率跟踪法，设计了基于滑模观测器的双PWM永磁直驱小型风力发电系统，针对机侧控制器进行理论分析与实验研究。结果表明，滑模观测器对负载扰动及参数误差

2、具有很强的鲁棒性，在较高频率范围内准确估计转子位置。而控制器通过调整风机转速能达到最大风能捕获，适用于小型风力发电。关键词：永磁同步电机；双PWM变流器；最大功率跟踪；滑模观测器；风力发电；拓展电动势中图分类号：TM46文献标识码：ADesignontheControllerofDual·PWMPMSGWindTurbineSystemsZHOUYi—xin，WANGXiao—hong1,27TIANLian-fang(1．CollegeofAutomationScienceandEngineering，SouthChinaUniv

3、ersityofTechnology，Guangzhou510640，Guangdong，China；2．GuangdongKeyLaboratoryofCleanEnergyTechnology，Guangzhou510640，Guangdong，China)Abstract：Traditionalwindpowergenerationsystemusuallyusesphotoelectricencodertodetecttherotorpositionwhichhashighcostandpoorreliability．Con

4、sideringthesuitabilityofsliding-modevariablestructurecontrolincaseofdisturbanceandparametervariation．dua1．PWMPMSGwindturbinesystemsbasedonslidingmodeobserverwasdesignedcombinedwithmaximumpowerpointtrackingmethod．Theoreticalanalysisandexperimentalresearchforthegenerator

5、-sidecontrollerwasdone．Theresultsshowslidingmodeobserverhashighrobustnessforthedisturbanceofloadandparametererroranditestimatedexactrotoroperationinawiderrangeoffrequencies．Controllercancapturethemaximumwind-energythroughadjustingthegeneratorspeedforsmallwindturbines．K

6、eywords：permanentmagentsynchronousgenerators(PMSG)；dual·PWMconvener；maximumpowerpointtracking(MPPT)；slidingmodeobserver；windturbines；extendedelectromotiveforce(EEMF)器可以根据实际需要优化电机控制性能，提高风1引言电系统效率。近年来，风力发电显著发展，并逐渐成为新永磁同步电机广泛采用矢量控制技术，其优能源利用里面的重要分支。目前，风力发电主要异性能得以实现的前提在于转速与

7、转子位置信以双馈感应异步发电机(DFIG)及多级直驱式永息的准确获取。风电控制系统中采用速度传感器磁同步发电机(PMSG)为主。同一工况条件下会引起成本增加可靠性降低等问题，无传感器控PMSG比DFIG发电量要高很多，特别适合于小制系统成为变流器机侧控制系统的发展趋势。型风电系统n。永磁同步风电系统以永磁发电机目前无位置速度传感器的研究可以分为3类：基和全功率变流器为核心。采用背靠背拓扑，变流于基波模型的方法，高频信号注入法及人工智能基金项目：广东省教育部产学研结合项目(2012B091100299)；广东省教育厅科技创新重点项目(

8、2012CXZD0008)；广东省高等学校学科与专业建设专项资金(粤财教2010—275)；广州市番禺区科技攻关项目(2OlO—z一12一o4，2011-Z—O2—415)作者简介：周奕鑫(1988一)，男，硕士研究生，Email：z