[發明專利]一種雙饋感應風力發電機轉子側換流器的控制方法

有效

• 申請號: 201310748140.2
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103746628A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 劉英培;栗然
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P9/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

1.一種雙饋感應風力發電機轉子側換流器的控制方法，其特征是，所述方法由轉矩內環控制模塊、電壓空間矢量調制（SVPWM）模塊、速度測量模塊、最大風能捕獲模塊和一階ADRC控制器構成轉子側換流器的矢量控制系統，最大風能捕獲模塊輸出的DFIG轉子給定轉速????????????????????????????????????????????????和轉速測量模塊測得的DFIG轉子實際轉速送入ADRC控制器，給定無功功率、給定定子磁鏈以及ADRC控制器輸出的期望電磁轉矩送入轉矩內環控制模塊，轉矩內環控制模塊輸出的轉子電壓矢量調制信號經SVPWM模塊控制轉子側換流器;

運行中按如下步驟對一階ADRC控制器進行優化：

a.將一階ADRC控制器的待優化參數作為一個向量，每一個向量即為一只青蛙，第i只青蛙的位置表示相應的參數值為；

b.初始化蛙群：設青蛙總數為U，青蛙子群數為Q，每個子群中青蛙個體數為S，則U=QS，最大迭代次數為N_max，隨機產生U只青蛙X₁,X₂,…,X_U；

c.對于每只青蛙，計算其適應度大小F_i；

d.將U只青蛙按其適應度大小F_i進行降序排序，為了保證每個子群中青蛙的學習能力保持基本均衡，按如下方法劃分子群：第mQ+n只青蛙進入第n個子群，其中m=0,1,2，…，S-1，n=1,2,3,…，Q?；

e.在每個子群內部進行局部尋優：找出每個子群中適應度最大及最小的青蛙和，為了提高子群迭代深度優化效率，在每次迭代完后，對每個子群中的進行修正；

f.每個子群局部尋優完成后，對所有青蛙進行混合，并按步驟d重新劃分子群，然后再按步驟e進行局部尋優；

g.直到算法滿足終止條件：迭代次數N大于最大迭代次數N_max，輸出參數的最優值，優化結束。

2.根據權利要求1所述的雙饋感應風力發電機轉子側換流器的控制方法，其特征是，在每次迭代完后，對每個子群中的進行修正,具體如下：

在每次迭代完后，引入健壯因子，對每個子群中的按下式進行動態修正：

其中，，為中最大元素，為中最小元素；為修正后的值，用取代后再執行上述步驟f。

3.根據權利要求1或2所述的雙饋感應風力發電機轉子側換流器的控制方法，其特征是，所述一階ADRC控制器由跟蹤－微分器（TD）、擴張狀態觀測器（ESO）、非線性狀態誤差反饋（NLSEF）三部分組成，

所述TD數學模型為：

其中，，

；

為給定轉速的跟蹤值；r為的跟蹤速度因子；T為TD的采樣周期；

所述ESO的數學模型為：

，

其中，，

為的跟蹤值；為ESO所估計的系統擾動值；為ESO可調參數；為ESO的濾波因子；為線寬；?J為DFIG轉動慣量；N_p為DFIG極對數；

所述NLSEF的數學模型如下：

其中，，

D為NLSEF輸出控制量；為NLSEF的濾波因子；為NLSEF的線寬；為NLSEF可調參數。

4.根據權利要求3所述的雙饋感應風力發電機轉子側換流器的控制方法，其特征是，所述ADRC控制器中，為了實現自抗擾功能，根據ESO實時估計出的系統所受擾動進行前饋補償，最終得到如下：

。