[发明专利]双三相PMSG多相开路故障容错运行控制方法及系统

摘要

本发明公开一种双三相PMSG多相开路故障容错运行控制方法及系统。所述方法及系统采用双层电流控制环控制所述双三相PMSG的各相电流和转速，其中内层电流控制环用于控制直轴电压、交轴电压中的时变部分，外层电流控制环用于控制直轴电压、交轴电压中的非时变部分。与现有技术的非对称控制方法相比，本发明采用的双层电流控制环控制方式结构简单、使用灵活，能够实现双三相PMSG在非对称状态运行下的直轴电流和交轴电流更完全的解耦，更好地达到抑制转矩和转速波动的效果。此外，本发明采用的双层电流控制环中的控制结构使用普通PI控制器即可实现，结构简单、成本低廉，计算量亦无明显增加。

主权项

1.一种双三相PMSG多相开路故障容错运行控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：获取双三相永磁同步发电机PMSG的直轴电流、交轴电流和零序电流；所述获取双三相PMSG的直轴电流、交轴电流和零序电流具体包括：获取所述双三相PMSG的各相电流i_A、i_B、i_C、i_D、i_E、i_F；所述各相电流i_A、i_B、i_C、i_D、i_E、i_F经过旋转坐标系变换，生成所述双三相PMSG的直轴电流i_d、交轴电流i_q和零序电流i_z；所述直轴电流经过直轴电流内层控制环控制，生成直轴电压中的时变部分；所述直轴电流经过直轴电流内层控制环控制，生成直轴电压中的时变部分，具体包括：获取直轴电流参考值所述直轴电流参考值与所述直轴电流i_d之差经过直轴电流内层PI控制器后，生成直轴电压内层输出值U_m；采用时变矩阵X对所述直轴电压内层输出值U_m进行矩阵变换，生成所述直轴电压中的时变部分U′_d；所述直轴电流经过直轴电流外层控制环控制，生成直轴电压中的非时变部分；所述直轴电流经过直轴电流外层控制环控制，生成直轴电压中的非时变部分，具体包括：获取直轴电流参考值所述直轴电流参考值与所述直轴电流i_d之差经过直轴电流外层PI控制器后，生成所述直轴电压中的非时变部分U_dl；所述交轴电流经过交轴电流内层控制环控制，生成交轴电压中的时变部分；所述交轴电流经过交轴电流内层控制环控制，生成交轴电压中的时变部分，具体包括：获取所述双三相PMSG的旋转角速度ω和旋转角速度参考值ω^*；所述旋转角速度参考值ω^*与所述旋转角速度ω之差经过速度控制环PI控制器后，生成交轴电流参考值所述交轴电流参考值与所述交轴电流i_q之差经过交轴电流内层PI控制器后，与所述旋转角速度ω和转子主磁链幅值ψ_r之积ωψ_r相加，生成交轴电压内层输出值U_n；采用时变矩阵X对所述交轴电压内层输出值U_n进行矩阵变换，生成所述交轴电压中的时变部分U′_q；所述交轴电流经过交轴电流外层控制环控制，生成交轴电压中的非时变部分；所述交轴电流经过交轴电流外层控制环控制，生成交轴电压中的非时变部分，具体包括：所述交轴电流参考值与所述交轴电流i_q之差经过交轴电流外层PI控制器后，生成所述交轴电压中的非时变部分U_ql；所述零序电流经过零序电流内层控制环控制，生成零序电压中的时变部分；所述零序电流经过零序电流内层控制环控制，生成零序电压中的时变部分，具体包括：获取零序电流参考值所述零序电流参考值与所述零序电流i_z之差经过零序电流内层PI控制器后，生成零序电压内层输出值U_o；采用时变矩阵X对所述零序电压内层输出值U_o进行矩阵变换，生成所述零序电压中的时变部分U′_z；所述零序电流经过零序电流外层控制环控制，生成零序电压中的非时变部分；所述零序电流经过零序电流外层控制环控制，生成零序电压中的非时变部分，具体包括：获取零序电流参考值所述零序电流参考值与所述零序电流i_z之差经过零序电流外层PI控制器后，生成所述零序电压中的非时变部分U_zl；根据所述直轴电压中的时变部分、所述直轴电压中的非时变部分、所述交轴电压中的时变部分、所述交轴电压中的非时变部分、所述零序电压中的时变部分和所述零序电压中的非时变部分生成所述双三相PMSG各相电压的期望值；根据所述双三相PMSG各相电压的期望值控制所述双三相PMSG的各相电流和转速至稳定工作状态。