[發(fā)明專利]基于定子電流微分前饋控制的雙饋風(fēng)機(jī)低電壓穿越方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911351987.0
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111092584B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜惠蘭;王紹輝;賈燕琪
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種基于定子電流微分前饋控制的雙饋風(fēng)機(jī)低電壓穿越方法，包括下列步驟：

第一步，采用雙PI矢量控制構(gòu)成DFIG閉環(huán)反饋控制：功率外環(huán)控制依據(jù)有功、無功功率參考值與實(shí)際值之間的差值經(jīng)PI控制器給出內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)子電流d、q軸分量的參考值即電流內(nèi)環(huán)控制則根據(jù)給出的電流參考值與測量所得實(shí)際值間的差值通過PI控制器后最終給出轉(zhuǎn)子側(cè)SVPWM變流器的控制電壓u_r*，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為變流器中IGBT的控制信號，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器以雙閉環(huán)反饋控制實(shí)現(xiàn)DFIG的矢量控制；

第二步，構(gòu)成定子電流微分前饋控制：利用所得到的定子電流微分，獲得干擾量轉(zhuǎn)子暫態(tài)感應(yīng)電動勢的精準(zhǔn)測量值，再經(jīng)過靜態(tài)前饋控制器給出前饋控制信號，構(gòu)成前饋控制，從而實(shí)現(xiàn)對干擾量的快速有效補(bǔ)償，方法如下：

(1)根據(jù)定子電流微分與轉(zhuǎn)子暫態(tài)感應(yīng)電動勢成正比，即定子電流微分矢量大小與轉(zhuǎn)子暫態(tài)感應(yīng)電動勢矢量大小成比例，得到得到定子電流微分與轉(zhuǎn)子暫態(tài)感應(yīng)電動勢的關(guān)系：

其中，E_{s1_n}為轉(zhuǎn)子暫態(tài)感應(yīng)電動勢，di_s1/dt為定子電流微分，L_m為定、轉(zhuǎn)子間互感，s為轉(zhuǎn)差；

(2)構(gòu)成定子電流微分前饋控制：從DFIG定子側(cè)檢測信號中獲取定子電流i_s1，后經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換得到定子電流的d、q軸分量i_sd、i_sq，定子電流的d、q軸分量i_sd、i_sq分別通過微分環(huán)節(jié)得到定子電流d、q軸分量的微分值即di_sd/dt、di_sq/dt，再乘上L_m(1-s)即獲取轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢E_{s1_n}的方向與大小，干擾量得以精準(zhǔn)測量滿足了采取前饋控制的前提條件，因此將定子電流微分的d、q軸分量經(jīng)由靜態(tài)前饋控制器K_ff1和K_ff2后形成快速抵消干擾量——轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢的前饋控制信號引入RSC輸出電壓參考值端u_r*，如此構(gòu)成了定子電流微分的前饋控制環(huán)節(jié)，前饋控制使得轉(zhuǎn)子暫態(tài)感應(yīng)電動勢對于轉(zhuǎn)子電流的影響得到快速抵消，達(dá)到快速抑制轉(zhuǎn)子過電流的目的；

第三步，構(gòu)成基于定子電流微分前饋控制的復(fù)合控制：在DFIG雙PI閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上，將基于定子電流微分的前饋控制引入雙閉環(huán)控制中的轉(zhuǎn)子電流內(nèi)環(huán)中，構(gòu)成復(fù)合控制，將定子電流微分前饋控制給出的前饋控制電壓分量與閉環(huán)反饋控制中電流內(nèi)環(huán)控制給出的反饋控制電壓分量進(jìn)行疊加，得到轉(zhuǎn)子側(cè)SVPWM變流器的復(fù)合控制信號與轉(zhuǎn)子電流閉環(huán)控制給出的反饋控制信號在轉(zhuǎn)子電壓參考值端合成，共同構(gòu)成復(fù)合控制的控制信號，即轉(zhuǎn)子電壓參考值u_r*，復(fù)合控制信號進(jìn)一步經(jīng)過轉(zhuǎn)換，即可獲得IGBT的控制信號，對轉(zhuǎn)子變換器進(jìn)行有效控制，進(jìn)一步提高DFIG的低電壓穿越能力。