[发明专利]双馈风力发电机无位置传感器矢量控制方法

摘要

本发明提供了一种双馈风力发电机无位置传感器矢量控制方法，该控制方法采用基于模型参考自适应模块的闭环算法辨识双馈异步风力发电机的转子位置和转速。这使得无位置传感器的矢量控制成为可能，并且使得发电机系统的成本降低，而其抗干扰能力得到提高。同时，该控制方法还采用改进电压模型观测磁链的方法对定子静止坐标系下的定子磁链和转子静止坐标系下的转子磁链进行观测，该方法能够解决采用高通滤波法进行磁链观测得到的磁链相位超前，幅值变小的问题，得到与真实值相位和幅值一致的磁链。

主权项

1、双馈风力发电机无位置传感器矢量控制方法，其特征在于：包括下述步骤：(1)检测三相定子电压u_a、u_b、u_c，三相转子电流i_ra、i_rb、i_rc以及直流母线电压u_dc；(2)将所述三相定子电压u_a、u_b、u_c经过3/2变换得到定子两相静止坐标系下的定子电压u_sα、u_sβ；所述三相转子电流i_ra、i_rb、i_rc经过3/2变换得到转子两相静止坐标系下的转子电流i_rα、i_rβ；(3)将所述定子两相静止坐标系下的定子电压u_sα、u_sβ经过电压模型磁链观测模块得到定子静止坐标系下的定子磁链ψ_s和定子磁链矢量角θ_s；再将该定子磁链矢量角θ_s经过微分运算，得到同步旋转角速度ω_s；(4)将所述定子静止坐标系下的定子磁链ψ_s和定子磁链矢量角θ_s与所述转子两相静止坐标系下的转子电流i_rα、i_rβ通过模型参考自适应模块计算得到转子位置角θ_r和转速ω_r；(5)将所述定子磁链矢量角θ_s与转子位置角θ_r相减得到的θ_s-θ_r，以θ_s-θ_r作为Park变换的变换角，对所述转子两相静止坐标系下的转子电流i_rα、i_rβ进行Park变换，得到同步旋转坐标系下的转子电流i_rd、i_rq；(6)将所述定子静止坐标系下的定子磁链ψ_s、同步旋转角速度ω_s、转子转速ω_r以及同步旋转坐标系下的转子电流i_rd、i_rq输入交叉量计算模块，通过该模块计算得到计算耦合项u_rdc、u_rqc，及有功无功参考量(7)将所述有功无功参考量与所述同步旋转坐标系下的转子电流i_rd、i_rq分别相减，并进行PI变换后；分别与所述耦合项u_rdc、u_rqc相加，得到同步旋转坐标系下的转子电压参考值将该电压参考值以θ_s-θ_r为变换角进行反Park变换，得到转子两相静止坐标系下的转子电压参考值(8)将所述转子电压参考值输入PWM发生器，并根据所述直流母线电压u_dc产生PWM控制波，驱动PWM变流器。