永磁同步风力发电机复合矢量控制策略研究

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1、第44卷第2期电力电子技术Vo1．44，No．22010年2月PowerElectronicsFebruary，2010永磁同步风力发电机复合矢量控制策略研究汪令祥。，张兴，张崇巍，曹仁贤(1．合肥工业大学，安徽合肥230009；2．合肥阳光电源有限公司，安徽合肥230088)摘要：提出一种基于定子电流定向的永磁同步风力发电机复合矢量控制策略。该策略在发电机切入速度与转折速度间采用最大转矩电流比控制方式，以提高系统的发电功率；在转折速度与极限速度间采用最大功率输出的弱磁控制方式。提高系统的稳定性。根据兆瓦级PMSG需采用无速度传感器的技术特点

2、，在模型参考自适应方法基础上，提出一种基于定子电压锁相、定子电流位置定向调节的无速度传感器方法，并将其应用到所提控制策略中。最后通过实验样机验证了该方案的正确性和可行性。关键词：永磁电机：风力发电机；矢量控制中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：lO00—100X(2010)02—0001-03AComplexVectorControlMethodforPermanentMagnetSynchronousWindPowerGeneratorWANGLing-xiang，ZHANGXing，ZHANGChong—wei，CAORen—x

3、ian(1．HefeiUnwersityofTechnology，Hefei230009，China；2．HefeiSungrowPowerSupptyCo．，Ltd．，Hefei230088，China)Abstract：Accordingtothecharacteristicsofpermanentmagnetsynchronousgenerator(PMSG)，acomplexvectorcontrolschemeisproposedbyusingthemaximumratiooftorque¤tcontrolandredu

4、cingfluxcontro1．Basedonmoderef-erenceadaptivesystem(MARS)andphase-locked，asensorless~ontrolmethodisalsoproposedbyusingthedynamicsstatorcurrentpositioncontroller．Withthemethod，thecomplexvectorcontrolrotatingcordingsystemisestablished．Simula—tionresultsindicatethefeasibilityo

5、fthemethod．Experimentsonalabprototypeplatformalsovalidatethecorrectionofthecomplexvectorschemeandthesensorlessmethod．Keywords：permanentmagnetmotor；windpowergeneration；vectorcontrolFoundationProject：SupportedbyProgramoftheMinistryofScienceandTechnologyduringthe1hhFive·-yearH

6、anPe-riod(No．2006BAA01A20)；ResearchFundfortheDoctoralProgramofHigherEducationofChina(No．200803591042)；AnhuiProvincialNaturalScienceFoundati0n(No．090412049)1引言统的稳定性，为此采用最大功率输出的弱磁控制策在变速恒频风力发电技术中．由于永磁同步电机略。无论是何种矢量控制策略，在兆瓦级直驱系统(PMSG)的直驱系统省略了齿轮箱、发电机与电网之中PMSG的控制多需采用无速度传感器技术[51。提出

7、间无直接耦合等特点，因而其能量损失少．维护成本一种基于定子电流定向的复合矢量控制策略和定子低，抗电网波动能力强且可靠性高。成为变速恒频风电压锁相、定子电流定向调节的无速度传感器方法，力发电最具发展潜力的技术之一。在兆瓦级永磁同建立了相应的矢量控制坐标系。步风力发电直驱系统中，为保证PMSG的发电功率，2基于定子电流定向复合矢量控制分析在较低风速点时。系统要求变流器实现最大发电功率由PMSG矢量控制理论可知．系统对PMSG的控制。由PMSG常用的矢量控制策略可知．此时需采控制实质是对定子电流矢量f幅值和相位的控制。用最大转矩电流比控制来减小电机

8、铜耗和降低变流常规的矢量控制系统为定向同步旋转d，q坐标系于器的电流容量，提高系统效率，获取最大发电功率翻：转子磁场位置，通过调节d，q轴电流分量，，获得当PMSG