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2023-06-19
双馈发电机转子侧变流器按磁链定向的矢量控制系统如图8.11所示。图中,风力双馈发电机功率输出由转子励磁控制,转子电压和电流控制了双馈发电机定子输出的有功功率和无功功率。由于风力发电系统风力机输出的最佳功率Popt与转速有关,因此系统首先检测发电机转速ωr,然后查表得到在当前风速下的最佳功率Popt,并以Popt作为发电机输出有功功率的给定值Ps∗。发电机输出的无功功率给定值Qs∗根据电网对发电机输出无功的要求设定。
图8.11 双馈发电机转子侧变流器按定子磁链定向的矢量控制系统
系统检测发电机定子侧三相电压和电流,经3s/2s静止变换得到αβ坐标系上的电压usα、usβ和电流isα、isβ,然后由定子磁链观测器计算定子磁链Ψs幅值和位置角θs[见式(8.16)、式(8.17)]。θs的微分是定子磁链旋转角频率ω1,,ω1与检测转子ωr之差为转差角频率,也是转子电压电流的角频率,ωs=ω1-ωr。ωs经积分环节得φωs=∫ωsdt,φωs是定向角,用于二相旋转坐标系的变换,使变换后的转子三相电压信号u∗ra、u∗rb、u∗rc的频率为ωs。根据定子电压usα、usβ和电流isα、isβ,可计算定子的有功功率Ps和无功功率Qs的反馈信号[见式(8.11)]。
双馈发电机转子侧PWM变流器的控制部分由功率给定Ps∗、Qs∗,有功和无功调节器(APR、AQR),转子电流给定计算,电流调节器(ACR),坐标变换环节(2r/2s、2s/3s)和PWM调制等环节组成。APR、AQR根据功率偏差经PI调节器控制转子电流给定值i∗rd、i∗rq。从两个ACR得到在dq坐标系上的转子电压给定值u∗rd、u∗rq,u∗rd和u∗rq,考虑了为消除转子电压与电流交叉耦合的补偿项[见式(8.20)]。ur∗d、ur∗q经2r/2s和2s/3s变换后得到转子三相电压给定值u∗ra、u∗rb、u∗rc,u∗ra、u∗rb、u∗rc信号经SPWM调制驱动转子侧PWM变流器,使转子电压和电流按需要的定子有功和无功调节。
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2023-06-19
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2023-06-19
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2023-06-19
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2023-06-28
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2023-06-19
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2023-06-19
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2023-06-19
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2023-06-19
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