[发明专利]一种基于谐振滑模的DFIG系统控制方法

摘要

本发明公开了一种基于谐振滑模的DFIG系统控制方法，其采用直接转矩/功率控制而能够直接对电机电磁转矩和无功功率、网侧变流器输出的有功功率和无功功率进行控制，且消除了复杂的负序及各次谐波分量提取以及转子电流参考值计算步骤，故而不会引入分解延时。基于谐振的滑模控制可消除电机电磁转矩、无功功率及网侧变流器有功功率、无功功率中由于电网电压谐波所引入的负面影响，从而达到稳定的输出，较小的稳态误差以及较好的动态响应特性，进而达到预期控制效果。本发明无需进行复杂的负序及各次谐波分量提取，也无需进行电网电压相位的估计和复杂的电流参考值计算，能够大大减少控制延时，增强系统的快速性及稳定性。

主权项

一种基于谐振滑模的DFIG系统控制方法，包括如下步骤：对于DFIG机侧变流器控制：A1.采集DFIG的三相定子电压、三相定子电流、三相转子电流、转速以及转子位置角，根据转子位置角通过坐标变换确定DFIG的三相定子电压、三相定子电流、三相转子电流以及定子磁链在定子静止α‑β坐标系中的分量，进而计算出DFIG的输出有功功率Ps、输出无功功率Qs以及电磁转矩Te；A2.使给定的电磁转矩参考量Teref和无功功率参考量Qsref分别减去DFIG的电磁转矩Te和输出无功功率Qs，得到电磁转矩误差量ΔTe和无功功率误差量ΔQs；分别对电磁转矩误差量ΔTe和无功功率误差量ΔQs进行PIR调节，得到电磁转矩滑模值STe和无功功率滑模值SQs；A3.根据所述的电磁转矩滑模值STe和无功功率滑模值SQs通过滑模控制，计算得到转子电压指令在定子静止α‑β坐标系中的分量；A4.对转子电压指令在定子静止α‑β坐标系中的分量进行Park变换，得到转子电压指令在转子静止α‑β坐标系中的分量；进而根据转子电压指令在转子静止α‑β坐标系中的分量通过SVPWM技术构造得到一组PWM信号以对DFIG机侧变流器进行控制；对于DFIG网侧变流器控制：B1.采集DFIG网侧变流器的三相进线电流和直流母线电压Vdc，通过坐标变换确定三相进线电流在定子静止α‑β坐标系中的分量，进而计算出DFIG网侧变流器的输出有功功率Pg和输出无功功率Qg；B2.使给定的直流母线电压参考量Vdcref减去直流母线电压Vdc，得到直流母线电压误差量ΔVdc；对直流母线电压误差量ΔVdc进行PI调节，得到直流侧有功功率Pd；B3.提取定子电压基波、定子电流基波和定子电流谐波分别在定子静止α‑β坐标系中的分量；进而根据实际控制目标和直流侧有功功率Pd，计算出在该控制目标下DFIG网侧变流器的输出有功功率参考值Pgref和输出无功功率参考值Qgref；B4.使输出有功功率参考值Pgref和输出无功功率参考值Qgref分别减去输出有功功率Pg和输出无功功率Qg，得到有功功率误差量ΔPg和无功功率误差量ΔQg；分别对有功功率误差量ΔPg和无功功率误差量ΔQg进行PIR调节，得到有功功率滑模值SPg和无功功率滑模值SQg；B5.根据所述的有功功率滑模值SPg和无功功率滑模值SQg通过滑模控制，计算得到网侧电压指令在定子静止α‑β坐标系中的分量；进而根据网侧电压指令在定子静止α‑β坐标系中的分量通过SVPWM技术构造得到一组PWM信号以对DFIG网侧变流器进行控制。