双馈风力发电系统无速度传感器控制

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1、ELECTRICDRIVE2O1OVo1．40No．3电气传动2010年第4O卷第3期双馈风力发电系统无速度传感器控制黄晟，廖武，黄科元(湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082)摘要：变速恒频风电系统中，速度传感器的使用降低了双馈发电系统的可靠性。提出了一种基于坐标变换方式的双馈电机无速度传感器控制策略，利用电流、电压估算转子磁场的位置。为了验证该方法的正确性，使用DSP控制芯片构建了双馈风力发电实验系统，该系统无需增加额外的设备，算法简单易行，实验结果表明所提出的控制方法能够准确观测转子

2、角度。关键词：双馈发电机；无速度传感器控制；变速恒频中图分类号：TM614。TP273文献标识码：BSpeedSensorlessControlofDoubly—fedWindGeneratorSystemHUANGSheng，LIA0Wu，HUANGKe—yuan(CollegeofElectricalandInformationEngineering，HunanUniversity，ChangSha410082，Hunan，China)Abstract：Inthevariable—speedco

3、nstant—frequencywindpowersystem，theuseofspeedsensorreducesthereliabilityofdouble—fedgeneratorsystem．Aspeedsensorlesscontrolstrategyofadoublyfedinductiongenera—torwaspresented，thiscontrolstrategyisbasedonthecoordinatetransform，usingthecurrentandthevolta

4、getoestimatethepositionoftherotor．Inordertoverifytheaccuracyofthepresentmethod，adoublyfedinduc—tionmachinesensorlessdigitalcontrolsystembasedonDSPwasimplemented．Theexperimentalresultsindi—catethattheproposedmethodcanpreciselyestimatethepositionandspeed

5、oftherotor，withoutextraequip—ment，thealgorithmissimple．，Keywords：doublyfedinductiongenerator；speedsensorlesscontrol；variablespeedconstantfrequency矢量控制必须获得电机的转子位置信号。速度传1引言感器的使用增加了系统的故障率，限制了双馈发电随着矿物燃料的日益枯竭和全球环境的日益机在风力发电系统中的应用，因此双馈发电机的无恶化，很多国家都在认真探索能源多样化的

6、途径，速度传感器的控制具有非常好的发展前景。积极开展新能源和可再生能源的研究开发工作。本文在分析变速恒频双馈风力发电控制原理而在可再生能源中，风能始终保持最快的增长态的基础上，将双馈发电机转子位置估计方法运用势，并成为继石油燃料、化工燃料之后的核心到矢量控制中，利用TI公司的电机控制用DSP能源。芯片搭建了DFIG无速度传感器控制实验系统，相对于全功率变换的直驱式发电系统[1]，双实验结果表明了所提出方法的可行性。馈感应风力发电机(DFIG)定子绕组接电网，转子2双馈风力发电机控制原理绕组则由变频器

7、提供频率、相位、幅值都可调节的电源，实现恒频输出，还通过改变励磁电流的幅值采用电动机惯性，写出双馈发电机数学方和相位实现发电机有功、无功功率的独立调节。程3：由于变频器只需供给转差功率，大大减少了容量rUd。一pgta一叫1+Rid的需求，使得双馈风力发电机成为变速恒频中的I一户+奶。+Ri⋯优化方案。双馈发电机通常采用定子磁场定向控1U===P一(co1一∞)+Ri出制实现功率的解耦控制[2。]，但是双馈感应电机的I“一户+(∞1-O))，+Ri基金项目：大学生创新实验计划项目(521298329

8、)作者简介：黄晟(1988一)，本科，Email：huang98123@163．corn3电气传动2010年第4O卷第3期黄晟，等：双馈风力发电系统无速度传感器控制r’。一L。id+Lidj}s-LLm(＼2)，奶一Lid。+Lidl一Li+Li双馈发电机定子接于电网时，可以忽略定子绕组电阻压降嘲，发电机定子电压矢量u。近似等于感应电动势e，采用定子磁场定向控制后，正好落在超前d轴9O。的q轴上，因此有：rd一0f奶。一’(3)I“一【，，I一0图1控制系统框图在d—