[发明专利]一种微网构建中的海浪发电系统位置检测方法

摘要

本发明公开了一种微网构建中的海浪发电系统位置检测方法，将双脉冲非线性电压施加法、滑模观测器、模糊控制器和凸极效应跟踪观测器结合在一起，采取滑模观测器获取转子位置信息，首先采用模滑观测器对PMSG反电动势EEMF进行估算，再通过实测电流和观测电流之间的误差构成滑膜平面对EEMF进行观测，准确地得到转子位置；同时采用模糊控制器代替传统开关函数Z，得到等效EEMF，以获得转子位置检测值，为了减小观测误差，对低通滤波器相位滞后产生的误差进行补偿；并设计了凸极效应跟踪观测器；另外，采用双脉冲电压施加法计算出转子初始位置角。本发明可以准确、有效的实时检测海浪发电系统PMSG的转子位置信息。

主权项

一种微网构建中的海浪发电系统位置检测方法，其特征在于：将双脉冲非线性电压施加法、滑模观测器、模糊控制器和凸极效应跟踪观测器结合在一起，具体包括以下步骤：(1)转子初始位置检测采用双脉冲电压施加法，根据交、直轴电感差异原理，向PMSG施加2个方向不同、幅值相同的等宽电压矢量，检测到两次电流响应，从而解出与转子位置构成函数关系的差分电感分量，最终根据所述函数关系得出PMSG转子初始位置角；(2)海浪发电系统开始运行后，采用反电动势来检测PMSG转子位置，采用滑模观测器获取PMSG转子位置信息：首先采用滑膜观测器对等效扩展反电动势EEMF进行估算，随后通过检测电流和观测电流之间的误差构成模滑面对等效扩展反电动势EEMF进行观测，从而获得PMSG转子位置检测值；为了减小位置估算误差，对低通滤波器相位滞后产生的误差进行补偿；(3)为削弱滑模观测器的抖振现象，采用滑模观测器对实测电流和观测电流进行模糊化处理，用模糊控制器代替传统的开关函数Z，得到等效扩展反电动势EEMF；(4)为了解决在发电机在低速运行下PMSG凸极效应所带来的误差，对凸极效应所带来的误差进行补偿：海浪每一次冲击都会给发电机带来线性无关的三种电压矢量V_m、V_n和V_l，其中每一种电压矢量对应一种电流响应值，V_m、V_n和V_l分别对应着电流响应值i_αβm、i_αβn和i_αβl，根据前后两次线性无关的电压矢量而产生的电流响应值计算出电感矩阵，并结合估算的位置信息θ_r，从而计算出交、直轴电感，并将交、直轴电感反馈到滑膜观测器，为了解决发电机利用扩展反电动势求解而带来的复杂性，加入凸极效应跟踪观测器，直接利用检测到的α/β轴电压进行计算。