[发明专利]一种无刷双馈感应发电机不平衡电压补偿装置及方法

权利要求书

1.一种无刷双馈感应发电机不平衡电压补偿装置，应用于无刷双馈感应发电机独立发电系统，其特征在于，包括：

PW电压控制器将PW电压幅值的给定值与PW电压幅值的当前反馈值U_p(n)作差后进行PI控制，输出CW电流d轴分量的当前给定值CW变换角生成器用于提供CW相位的当前给定值PW电压幅值计算器接收PW电压当前值u_{p_abc}(n)与PW频率的给定值经坐标变换，计算U_p(n)；

PW无功功率补偿器的输出端与CW电流调节器连接，包括顺次连接的PW电流变换器、乘法器、高通滤波器和谐振控制器；

PW电流变换器将PW电流当前反馈值i_{p_abc}(n)变换为PW电流d轴分量的当前反馈值i_pd(n)；乘法器根据i_pd(n)和PW电压q轴分量的当前反馈值u_pq(n)，计算无刷双馈感应发电机总无功功率的当前计算值Q_p(n)；高通滤波器从Q_p(n)中获取PW二倍频无功功率当前计算值谐振控制器根据计算CW电压q轴分量的当前补偿值

CW电流调节器接收以及经过加法运算、PI控制以及坐标变换，输出CW励磁电压当前值u_{c_abc}(n)；

其中，n为当前运算次数。

2.根据权利要求1所述的无刷双馈感应发电机不平衡电压补偿装置，其特征在于，所述乘法器根据计算Q_p(n)；所述谐振控制器根据计算

其中，为第n-1次计算得到的需要补偿的无功功率当前给定值；Q_p(n-1)为第n-1次计算得到的无刷双馈感应发电机总无功功率；f_c3为高通滤波器的截止频率；T为采样周期。

3.根据权利要求1所述的无刷双馈感应发电机不平衡电压补偿装置，其特征在于，CW变换角生成器包括顺次连接的比例放大器、第五加法器和第一积分器；

比例放大器用于将无刷双馈感应发电机当前转速ω_r(n)放大为(p_p+p_c)ω_r(n)；

第五加法器用于将与(p_p+p_c)ω_r(n)作差，获取CW频率的当前给定值

第一积分器对CW频率的当前给定值进行积分处理，结合采样周期，获取CW相位的当前给定值

其中，p_p为PW极对数；p_c为CW极对数。

4.根据权利要求2所述的无刷双馈感应发电机不平衡电压补偿装置，其特征在于，所述CW电流调节器包括：

第二加法器输入端与PW电压控制器的输出端连接，输出端与第二PI控制器输入端连接；计算CW电流d轴分量的当前给定值与CW电流d轴分量的当前反馈值i_cd(n)之间的差值；

第二PI控制器输出端与CW电压变换器的输入端连接；经过PI控制获取CW电压d轴分量的当前给定值

第三加法器输入端与CW电流变换器的输出端连接，输出端与第三PI控制器连接；计算CW电流q轴分量的当前给定值与CW电流q轴分量的当前反馈值i_cq(n)之间的差值；

第三PI控制器的输出端与第四加法器的第一输入端连接；经过PI控制获取不考虑电压补偿的CW电压q轴分量的当前给定值u′_cq(n)；

第四加法器的第二输入端与PW无功功率补偿器的输出端连接，输出端与CW电压变换器的输入端连接；计算不考虑电压补偿的CW电压q轴分量的当前给定值u′_cq(n)与之和；

CW电压变换器的输出端与PWM信号发生器的输入端连接；将和CW电压q轴分量的当前给定值变换为CW电压当前给定值

CW电流变换器将i_{c_abc}(n)变换为i_cd(n)和i_cq(n)；

PWM信号发生器根据生成PWM信号；

控制绕组侧变流器根据PWM信号将直流电逆变为交流电，输出CW所需的三相励磁电压当前值u_{c_abc}(n)。