直驱风电系统双PWM变流器非线性控制策略

【摘要】：在直驱风电系统中,为了提高变流器的性能,该文提出了外环采用PI控制,内环采用无源控制的混合控制策略。根据主电路拓扑结构分别建立了在dq坐标系下的欧格-拉格朗日EL(Euler-Lagrange)模型和端口受控耗散哈密顿PCHD(port control Hamiltonian with dissipation)模型。基于EL模型,采用了注入阻尼的方法,得到无源控制律;而基于PCHD模型,采用能量成形的方法,利用IDA-PBC(injecting dampingpassivity-based contro)控制算法设计无源控制器。仿真结果表明机侧变流器能够实现对转速的控制;网侧变流器实现直流电压跟踪控制、单位功率因数并网。实验验证了所提控制策略的可行性。 【作者单位】： 北京信息科技大学自动化学院;
【关键词】： 永磁同步电机 双脉冲宽度调制(PWM)变流器 无源控制 阻尼注入 端口受控耗散哈密顿
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51077005) 北京市高校创新能力提升计划项目(PXM2013_014224_000095) 北京市教委科技发展计划面上项目(SQKM-201211232009) 北京市青年拔尖人才培育计划项目(CIT&TCT201304111)
【分类号】：TM46
【正文快照】： 风能是最重要的清洁和可再生能源之一,资源丰富。直驱型是一种新型的风电系统也开始逐渐受到关注,它通过功率变换电路后并入电网,省去了齿轮箱,具有结构简单、发电效率及运行可靠性高、电网低压运行等优点[1-2]。在PWM变流器设计中,常用的控制策略有功率控制[3]、反馈线性化控

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