[發(fā)明專(zhuān)利]一種高可靠性的發(fā)電系統(tǒng)智能控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410826115.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104601064A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李潔;蔣和平;蔣順愷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蔣和平
• 主分類(lèi)號(hào): H02P9/00
• 分類(lèi)號(hào): H02P9/00;H02P21/00
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)發(fā)電控制技術(shù)的領(lǐng)域，尤其是涉及一種高可靠性的發(fā)電系統(tǒng)智能控制方法。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)、電力傳動(dòng)技術(shù)的日益發(fā)展，發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)已得到了廣泛的應(yīng)用，如風(fēng)力發(fā)電、水利發(fā)電等。但近幾年，隨著新能源以及科技的不斷發(fā)展，很多發(fā)電場(chǎng)合對(duì)發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能以及可靠性上提出了較高的要求。

目前發(fā)電機(jī)發(fā)電控制方法仍存在一些不足或待改進(jìn)之處：在發(fā)電過(guò)程中電壓調(diào)節(jié)還不夠穩(wěn)定；其采用的電流PI控制器，存在固有的滯后特性，從而會(huì)影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和限制系統(tǒng)帶寬的增加，響應(yīng)速度受限；其發(fā)電系統(tǒng)控制的可靠性差，當(dāng)遇到發(fā)電機(jī)出現(xiàn)繞組斷路或短路故障后無(wú)法進(jìn)行穩(wěn)定正常發(fā)電，嚴(yán)重影響了發(fā)電機(jī)的發(fā)電性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種高可靠性的發(fā)電系統(tǒng)智能控制方法，使其能夠在發(fā)電過(guò)程中穩(wěn)定地進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，同時(shí)能使發(fā)電系統(tǒng)具有很好地動(dòng)態(tài)性能，減少滯后影響，且能使發(fā)電系統(tǒng)具有較高的可靠性，即使在發(fā)電機(jī)出現(xiàn)繞組斷路或短路故障情況下仍能穩(wěn)定正常發(fā)電，從而使之適用于對(duì)動(dòng)態(tài)性能以及可靠性要求較高的發(fā)電場(chǎng)合。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高可靠性的發(fā)電系統(tǒng)智能控制方法，該方法包括如下步驟：

(1)啟動(dòng)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)，通過(guò)霍爾傳感器采集發(fā)電機(jī)的三相電流i_a、i_b、i_c，然后將其通過(guò)Clark變換和Park變換得到d-q坐標(biāo)系下發(fā)電機(jī)的實(shí)際電流值i_d、i_q；

(2)通過(guò)位置檢測(cè)器采集發(fā)電機(jī)的位置信號(hào)θ，供Park變換和Park反變換使用，通過(guò)電壓檢測(cè)器采集四橋臂變換器端上的直流電壓U_dc；

(3)將給定的電壓U_dc^*與反饋的實(shí)際電壓U_dc送入電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行處理，得到能使電壓穩(wěn)定控制的給定電流i_q^*；

(4)將給定的d-q軸電流i_q^*以及i_d^*送入預(yù)測(cè)控制器，同時(shí)將上一次輸出的d-q軸電壓U_d^*(k-1)、U_q^*(k-1)以及上一次反饋回來(lái)的電流i_d(k-1)和i_q(k-1)一同送入預(yù)測(cè)控制器，得到預(yù)測(cè)出的d-q軸電壓U_d^*(k)和U_q^*(k)，其預(yù)測(cè)表達(dá)式為：

U_d^*(k)＝A₁i_d(k-1)+A₂i_d^*(k)+A₃i_q(k-1)+A₄U_d^*(k-1)

U_q^*(k)＝B₁i_q(k-1)+B₂i_q^*(k)+B₃i_d(k-1)+B₄U_q^*(k-1)

其中，k為第k個(gè)控制周期，k-1表示第k-1個(gè)周期，即上一個(gè)周期，U_d^*(k)和U_q^*(k)分別為預(yù)測(cè)出的第k個(gè)控制周期的d-q軸電壓，i_d^*(k)和i_q^*(k)分別為第k個(gè)控制周期內(nèi)給定的d-q軸電流，A₁、A₂、A₃、A₄為U_d^*(k)的調(diào)節(jié)參數(shù)，B₁、B₂、B₃、B₄為U_q^*(k)的調(diào)節(jié)參數(shù)，根據(jù)發(fā)電機(jī)自身不同的特性決定；