双馈风力发电机无速度传感器控制研究

2013年10月10日16:16:18 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

摘　　　要：间接利用定子、转子电流间的比例关系，分析转子电流和转子位置观测之间的关系，提出了一种基于ＰＱ功率转子位置观测法的ＤＦＩＧ矢量控制策略，这种控制策略克服了其他速度观测方式在同步速运行时观测不准的缺陷，具有较宽广的运行范围，能够取得与有速度传感器控制相似的稳态性能。较后构建了ＤＦＩＧ仿真与实验平台，对所述无位置传感器控制

策略进行了仿真与实验验证。仿真结果和试验结果证明了这个控制方法的正确性与有效性。

关　键　词：风力；速度传感器；双馈；异步发电机；控制

１　引　言

变速恒频双馈发电机对无功、有功功率均可调，对电网有稳压、稳频的作用，常使用矢量控制技术，需要获得发电机的转子位置和速度信号。转子的位置和速度可以通过光电编码器得到，但会增加成本和复杂性，且环境适应性较差［１-３］。因此寻求无速度传感器控制方法很有意义。

ＤＦＩＧ的数学方程中含有转速信息［４］，速度观测方法可从数学模型出发，通过检测电机的电压和电流，得到ＤＦＩＧ转子位置角度和速度信号，从而省去特殊硬件设备降低成本。

近年来，国内外学者提出了很多种双馈电机速度观测方法：电机模型计算法［５］，ＰＩ调节法［６］，基于转子转矩电流反馈的速度观测方案［７］，基于转矩角的观测方案［８］，基于定子励磁电流的速度观测方案［９，１０］，基于模型参考自适应系统（ＭＲＡＳ）的转速观测方法等［１１１３］。现今对ＤＦＩＧ无速度传感器的研究都集中在几种闭环速度观测方式，存在要构造观测器，系统调节和求解过程相对复杂等不足，限制了在ＤＦＩＧ领域的应用。

本文间接利用定、转电流间的比例关系，分析转子电流和转子位置观测之间的关系，提出了基于ＰＱ功率转子位置观测法的ＤＦＩＧ矢量控制策略，这种控制策略克服了其他速度观测方式在同步速运行时观测不准的缺陷，具有较宽广的运行范围，设计简单，易于实现。

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双馈风力发电机无速度传感器控制研究

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