[发明专利]一种降低直流侧电压波动的永磁发电系统及其控制方法

权利要求书

1.降低直流侧电压波动的永磁发电系统控制方法，其特征在于，所述方法用于降低直流侧电压波动的永磁发电系统，所系统包括：高阻抗永磁发电机、桥式功率变换器、发电机断路器、实时采集电机转子位置信号的旋转变压器、解码电路、实时采集电机三相电枢绕组电流的电流传感器、实时采集直流侧输出电压的电压传感器、电气负载；其中，所述高阻抗永磁发电机与桥式功率变换器、发电机断路器依次连接，所述发电机断路器连接所述电气负载；所述电流传感器检测到的三相电流经坐标变换后得到交、直轴电流反馈值，与其指令值相比较经过电流控制器从而得到交、直轴电压指令值；所述电压传感器检测到的直流侧电压与其指令值相比较后分别经过二自由度控制器、电流内环以及前馈解耦后得到补偿后的交、直轴电压指令值，然后通过空间电压矢量调制方法产生开关管的驱动信号输入到IGBT驱动电路中，控制开关管；

所述控制方法包括外环和内环部分，所述外环为电压环，内环为电流环；首先，将实际检测的直流侧电压与直流电压指令值相比较，经过二自由度控制器，产生交轴电流指令值；然后，通过霍尔电流传感器检测得到三相绕组电流，通过坐标变换得到两相旋转坐标系下的电流，用于电流闭环控制，内环电流环采用传统PI控制；同时采用交轴电流反馈补偿法用于补偿直流侧电压指令值，从而降低由于突加、突卸负载引起的直流侧输出电压波动；

所述交轴电流反馈补偿法为采样当前时刻的交轴电流，经过延时模块得到前m时刻的交轴电流，然后得到前m时刻的交轴电流与当前时刻交轴电流的差值，该差值经过比例因子从而得到直流电压指令值的调节量；若负载突加，交轴电流的差值为一正值，则电压调节量也为正值，导致直流电压指令值增大，从而降低由于突加负载引起的直流侧输出电压的下降，若负载突卸，交轴电流的差值为一负值，则电压调节量也为负值，导致直流电压指令值减小，从而降低由于突卸负载引起的直流侧输出电压的上升。

2.如权利要求1所述降低直流侧电压波动的永磁发电系统控制方法，其特征在于，所述二自由度控制器具有两组可调参数，其中一组可调参数能够改善系统的抗干扰性能，降低由于突加、突卸负载引起的直流侧输出电压波动，另一组可调参数能够改善系统的设定值跟随性能，使直流侧输出电压能够稳定、准确、快速的跟随直流电压指令值，两组可调参数通过内模控制原理来进行解析设计。