[发明专利]一种双馈风电系统的无源积分滑模控制方法

权利要求书

1.一种双馈风电系统的无源积分滑模控制方法，其特征是，所述补偿控制方法包括如下步骤：

(a)建立双馈风力发电机Euler-Lagrange数学模型，并对建立的双馈风力发电机Euler-Lagrange数学模型严格无源性进行分析；

(b)以能量平衡的关系为出发点，在步骤(a)双馈风力发电机Euler-Lagrange数学模型的基础上利用阻尼注入方法构成电流反馈无源控制器；

(c)将改进的积分滑模控制方法作为步骤(b)所述电流反馈无源控制器外环转速控制方法，所述改进的积分滑模控制方法是在传统的滑模面中加入具有非零初始点的积分项，保证滑动面一开始就为零。

2.根据权利要求1所述的一种双馈风电系统的无源积分滑模控制方法，其特征是，所述步骤(a)中建立双馈风力发电机Euler-Lagrange数学模型的方法如下：

首先建立DFIG在同步旋转dq坐标系下的数学模型：

usdusqurdurq=Rs+Lsp-w1LsLmp-w1Lmw1LsRs+Lspw1LmLmpLmp-wsLmRr+Lrp-wsLrwsLmLmpwsLrRr+Lrpisdisqirdirq---(1)]]>

Jpw+D'w＝T_L-T_e  (2)

T_e＝n_pL_m(i_sqi_rd-i_sdi_rq)  (3)

其中，R_s、R_r分别为定、转子电阻，L_s、L_r分别为定、转子电感，L_m为互感，u_sd、u_sq分别为定子电压d、q轴分量，u_rd、u_rq分别为转子电压d、q轴分量，i_sd、i_sq分别为定子电流d、q轴分量，i_rd、i_rq分别为转子电流d、q轴分量，J为转动惯量，D'为阻尼系数，p为微分算子，T_L、T_e分别为负载转矩和电磁转矩，n_p是极对数，转差角速度w_s＝w₁-w，其中w₁为定子同步电角速度，w为转子机械角速度；

将DFIG模型改为Euler-Lagrange方程形式：

Dx.+C(x,ws)x+Rx=u+h---(4)]]>

其中，D和R为正定阵，C(x,w_s)为反对称矩阵，因C(x,w_s)＝-C(x,w_s)^T，所以x^TC(x,w_s)x＝0；T表示矩阵转置。

u=urdurqusdusq0T,h=0000-TLT,x=irdirqisdisqwT,]]>

D=LrILmI0LmILsI000J,R=RrI000RsI000D′,C(x,ws)=Ce1-CeCeT0,]]>

Ce=-np(Lrx2+Lmx4)np(Lrx1+Lmx3)00T,]]>

Ce1=LrwsILmwsI1LmwsI1LswsI1,I=1001,I1=0-110.]]>