[發(fā)明專利]一種風(fēng)力發(fā)電逆變并網(wǎng)中獲取PID參數(shù)的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910173984.2
• 申請日: 2009-09-27
• 公開（公告）號: CN101662157A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周繼華;楊鳳山;劉宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京東標(biāo)電子有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京國帆知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 王 俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及強(qiáng)電檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)力發(fā)電逆變并網(wǎng)中獲取PID參數(shù)的方法。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電逆變并網(wǎng)電流電壓雙環(huán)控制中的比例積分微分(PID?ProportionIntegration?Differentiation)參數(shù)是一系列重要參數(shù)。常規(guī)方式下，如果沒有獲得較準(zhǔn)確的并網(wǎng)參數(shù)，只能依靠工程整定法或在線自整定法來調(diào)節(jié)PID參數(shù)，工程整定法如經(jīng)驗(yàn)法，衰減曲線法等，需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先確定一個PID參數(shù)，通過不斷調(diào)整參數(shù)給定值(可依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式)，直到控制系統(tǒng)符合要求為止。PID在線自整定法需要將常規(guī)PID控制與各種智能控制方法相結(jié)合，如模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等，利用數(shù)字信號處理(DSP?Digital?Signal?Processing)的計(jì)算能力，實(shí)時(shí)調(diào)整PID參數(shù)。

但是工程整定法獲得PID參數(shù)測試調(diào)整時(shí)間長，效率低。

在線自整定法的控制效果取決于智能控制方法的算法、規(guī)則以及特性參數(shù)或初值的選取，存在計(jì)算量大、規(guī)則或初值設(shè)定困難的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電逆變并網(wǎng)中獲取PID參數(shù)的方法，用以提高風(fēng)力發(fā)電逆變并網(wǎng)雙環(huán)控制中PID參數(shù)調(diào)節(jié)的效率及準(zhǔn)確度。

本發(fā)明方法包括下列步驟：求取電阻值的步驟：以給定的直流電流值和通過測量獲得的輸入電壓值求取電阻值；求取電感值的步驟：以測量獲得的輸入電壓值和三相交流電流的無功分量求取電感值；求取PID參數(shù)的步驟：以獲得的所述電阻值和電感值計(jì)算PID參數(shù)。

所述求取電阻值的步驟中還包括：設(shè)網(wǎng)側(cè)等效電路中電容為開路；設(shè)網(wǎng)側(cè)等效電路中電感為短路。以及對輸入的直流電流進(jìn)行滯環(huán)控制，使輸入的直流電流值穩(wěn)定于給定的直流電流值。

所述求取電感值的步驟中具體包括：三相交流電流經(jīng)過采樣后進(jìn)行3/2變換及PARK變換，得到有功分量和無功分量；對其中的無功分量進(jìn)行濾波處理，得到無功分量的直流分量值；以所述直流分量值和電壓測量值求取電感值。

所述求取PID參數(shù)的步驟中具體包括：根據(jù)選取的系統(tǒng)控制模型確定被調(diào)用的公式；將所述電阻值和電感值帶入被調(diào)用的公式計(jì)算得出PID參數(shù)。

本發(fā)明有益效果如下：

本發(fā)明可自動并準(zhǔn)確的測量網(wǎng)側(cè)的電阻、電感參數(shù)，并以獲得的電阻值和電感值計(jì)算PID參數(shù)，具體可利用軟件計(jì)算并直接將PID參數(shù)設(shè)定至風(fēng)力發(fā)電逆變并網(wǎng)雙環(huán)控制系統(tǒng)中，因此具有實(shí)施簡便快速，結(jié)果準(zhǔn)確的特點(diǎn)，極大的提高了調(diào)節(jié)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的網(wǎng)側(cè)等效電路圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的簡化網(wǎng)側(cè)等效電路圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的給定直流電流滯環(huán)控制圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的電感測量實(shí)現(xiàn)框圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的近似電流內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了提高風(fēng)力發(fā)電逆變并網(wǎng)雙環(huán)控制中PID參數(shù)調(diào)節(jié)的效率及準(zhǔn)確度，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電逆變并網(wǎng)中獲取PID參數(shù)的方法，主要思路是能夠自動實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電阻、電感測量，并通過軟件程序計(jì)算，直接設(shè)定風(fēng)力發(fā)電逆變并網(wǎng)電流電壓雙環(huán)控制中的PID參數(shù)。

參見圖1所示，包括如下具體步驟：

S1、求取電阻值的步驟：以給定的直流電流值和通過測量獲得的輸入電壓值求取電阻值。

S2、求取電感值的步驟：以測量獲得的輸入電壓值和三相交流電流的無功分量求取電感值。

S3、求取PID參數(shù)的步驟：以獲得的所述電阻值和電感值計(jì)算PID參數(shù)。

注：上述步驟S1與S2之間不分先后。

上述步驟S1中具體包括如下內(nèi)容：參見圖2所示，圖中R1、R2、R3分別為L1、L2、C的等效阻抗，Lp為并網(wǎng)變壓器原邊。由于電容C值較小，在低頻情況下，電容C相當(dāng)于開路，可以忽略，故圖2所示電路可簡化等效于圖3所示電路。當(dāng)圖3所示電路中輸入為直流電流i_g時(shí)，電感Leq相當(dāng)于短路，故可以通過輸入電壓與電流計(jì)算得到電阻Req。

為了使圖3所示電路輸入電流i_g穩(wěn)定于給定電流值，需要對其進(jìn)行滯環(huán)控制，圖4所示為給定直流電流滯環(huán)控制圖，其中i_g為給定電流值，if為反饋電流值，io為調(diào)節(jié)后電流輸出值。