[發(fā)明專利]一種降低直流側(cè)電壓波動(dòng)的永磁發(fā)電系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810544845.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN108566129B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張卓然;黃健;蔣云逸;韓建斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H02P9/10
• 分類號(hào): H02P9/10;H02P9/30;H02P101/30
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔;徐曉鷺

1.降低直流側(cè)電壓波動(dòng)的永磁發(fā)電系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述方法用于降低直流側(cè)電壓波動(dòng)的永磁發(fā)電系統(tǒng)，所系統(tǒng)包括：高阻抗永磁發(fā)電機(jī)、橋式功率變換器、發(fā)電機(jī)斷路器、實(shí)時(shí)采集電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的旋轉(zhuǎn)變壓器、解碼電路、實(shí)時(shí)采集電機(jī)三相電樞繞組電流的電流傳感器、實(shí)時(shí)采集直流側(cè)輸出電壓的電壓傳感器、電氣負(fù)載；其中，所述高阻抗永磁發(fā)電機(jī)與橋式功率變換器、發(fā)電機(jī)斷路器依次連接，所述發(fā)電機(jī)斷路器連接所述電氣負(fù)載；所述電流傳感器檢測(cè)到的三相電流經(jīng)坐標(biāo)變換后得到交、直軸電流反饋值，與其指令值相比較經(jīng)過電流控制器從而得到交、直軸電壓指令值；所述電壓傳感器檢測(cè)到的直流側(cè)電壓與其指令值相比較后分別經(jīng)過二自由度控制器、電流內(nèi)環(huán)以及前饋解耦后得到補(bǔ)償后的交、直軸電壓指令值，然后通過空間電壓矢量調(diào)制方法產(chǎn)生開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到IGBT驅(qū)動(dòng)電路中，控制開關(guān)管；

所述控制方法包括外環(huán)和內(nèi)環(huán)部分，所述外環(huán)為電壓環(huán)，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)；首先，將實(shí)際檢測(cè)的直流側(cè)電壓與直流電壓指令值相比較，經(jīng)過二自由度控制器，產(chǎn)生交軸電流指令值；然后，通過霍爾電流傳感器檢測(cè)得到三相繞組電流，通過坐標(biāo)變換得到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流，用于電流閉環(huán)控制，內(nèi)環(huán)電流環(huán)采用傳統(tǒng)PI控制；同時(shí)采用交軸電流反饋補(bǔ)償法用于補(bǔ)償直流側(cè)電壓指令值，從而降低由于突加、突卸負(fù)載引起的直流側(cè)輸出電壓波動(dòng)；

所述交軸電流反饋補(bǔ)償法為采樣當(dāng)前時(shí)刻的交軸電流，經(jīng)過延時(shí)模塊得到前m時(shí)刻的交軸電流，然后得到前m時(shí)刻的交軸電流與當(dāng)前時(shí)刻交軸電流的差值，該差值經(jīng)過比例因子從而得到直流電壓指令值的調(diào)節(jié)量；若負(fù)載突加，交軸電流的差值為一正值，則電壓調(diào)節(jié)量也為正值，導(dǎo)致直流電壓指令值增大，從而降低由于突加負(fù)載引起的直流側(cè)輸出電壓的下降，若負(fù)載突卸，交軸電流的差值為一負(fù)值，則電壓調(diào)節(jié)量也為負(fù)值，導(dǎo)致直流電壓指令值減小，從而降低由于突卸負(fù)載引起的直流側(cè)輸出電壓的上升。

2.如權(quán)利要求1所述降低直流側(cè)電壓波動(dòng)的永磁發(fā)電系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述二自由度控制器具有兩組可調(diào)參數(shù)，其中一組可調(diào)參數(shù)能夠改善系統(tǒng)的抗干擾性能，降低由于突加、突卸負(fù)載引起的直流側(cè)輸出電壓波動(dòng)，另一組可調(diào)參數(shù)能夠改善系統(tǒng)的設(shè)定值跟隨性能，使直流側(cè)輸出電壓能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速的跟隨直流電壓指令值，兩組可調(diào)參數(shù)通過內(nèi)模控制原理來進(jìn)行解析設(shè)計(jì)。