[发明专利]一种DFIG-DC系统的定子电流正弦化控制方法

摘要

本发明公开了一种DFIG‑DC系统的定子电流正弦化控制方法，使得定子电流正弦化，降低定转子谐波电流，同时降低转矩和功率脉动；本发明不用电压传感器，直接采用定子电流表示定子电压，然后通过双馈电机模型得到需要的转子谐波电压，转子侧加入合适的谐波电压后实现定子电流的正弦化，这种控制方法能够降低定转子谐波电流损耗，提升系统运行效率和运行性能，是一种非常适合这种拓扑的优化控制方法。

主权项

1.一种DFIG‑DC系统的定子电流正弦化控制方法，包括如下步骤：(1)采集DFIG的三相定子电流I_sabc和三相转子电流I_rabc，同时利用码盘检测出DFIG的转速ω_r和转子位置角θ_r；(2)利用定子磁链锁相环估算出当前时刻的定子磁链角θ_s，使定子磁链角θ_s减去转子位置角θ_r得到转差角θ_slip，进而利用转差角θ_slip对三相转子电流I_rabc进行坐标变换，得到同步旋转坐标系下转子电流的d轴分量I_rd和q轴分量I_rq；(3)将定子频率参考值ω_ref设定为定子的额定频率，进而使定子频率误差通过PI控制得到转子电流d轴参考值I_rdref；(4)根据转子电流的d轴分量I_rd和q轴分量I_rq以及转子电流d轴参考值I_rdref和给定的转子电流q轴参考值I_rqref，使转子电流dq轴误差分别通过PI控制得到转子电压的d轴平均分量U_{d_PI}和q轴平均分量U_{q_PI}；(5)根据转子电流的d轴分量I_rd和q轴分量I_rq计算出转子电压的d轴补偿量ΔU_dr和q轴补偿量ΔU_qr；(6)根据三相定子电流I_sabc确定DFIG的三相定子电压U_sabc，使所述三相定子电压U_sabc通过50Hz的陷波器得到三相定子谐波电压U_sabch，进而利用定子磁链角θ_s对三相定子谐波电压U_sabch进行坐标变换，得到同步旋转坐标系下定子谐波电压的d轴分量U_sdh和q轴分量U_sqh；(7)根据定子谐波电压的d轴分量U_sdh和q轴分量U_sqh通过转子谐波电压发生器得到转子谐波电压的d轴分量U_rdh和q轴分量U_rqh，具体计算表达式如下：其中：L_r和L_m分别为DFIG的转子电感和定转子互感，ω_slip为转差速度且ω_slip＝ω_s‑ω_r，ω_s为当前时刻的定子频率，s为拉普拉斯算子；(8)使U_{d_PI}+ΔU_dr+U_rdh得到转子电压d轴调制信号V_dr，使U_{q_PI}+ΔU_qr+U_rqh得到转子电压q轴调制信号V_qr，基于V_dr和V_qr通过SVPWM技术构造得到一组PWM信号以对DFIG的转子变流器进行控制。