【《转子侧变流器的控制策略概述》2700字】

转子侧变流器的控制策略概述目录TOC\o"1-3"\h\u4981转子侧变流器的控制策略概述 13961.1发电机两相旋转坐标下的数学模型 1237171.2双馈风力机对变频器的要求 3280141.3基于矢量控制的转子侧变流器控制策略 3双馈发电机的工作模式主要是采用变速恒频的工作模式，转子侧磁场进行控制,可以促使双馈电机在不同的运行状态下工作,实现自动调节有功功率和无功功率输出。在不同的风速下风电机组捕获风能的性能会改变，而双馈风力发电机在此就有着优秀的性能，他可以改变转子磁链调整，而通过这一操作可以随之改变定子电压。矢量控制只需对转子磁链控制就能控制转速,风速改变时，转子在定子侧产生的电压依旧,通过这样的操作可以保证转子的转速虽然改变，但是它的频率依旧和正常工作时的状态一致。所以，转子侧磁链控制是关键，通过控制转子侧磁链能对电机转速实时调控，还能够解耦管控功率（包括有功、无功）,得到更好调整无功的能力,并且经过调整转矩就能够跟进控制功率的极值。1.1发电机两相旋转坐标下的数学模型图1.1旋转坐标下的数学模型根据电机基本理论，通过以下坐标变换矩阵可实现坐标变换：C3s/2r=C2s/2rC3/2=2同理可知逆变换为：C2s3r=通过式1.2坐标形式变换的表达方式,可以用双馈系统对坐标系的表达形式变换来直接表达为其发电机在一个同轴静止的坐标系下的一个数学运动模型,最终我们得以可得到此处两相同轴旋转的坐标(d-q)下的数学模型。定子绕组电压方程：uds=−转子绕组电压方程：udr=R式中：uds，uqs：udrids，iqs：idrω1ωs=ω1-p是微分算子。磁链方程：定子磁链方程：Ψds=L转子磁链方程：Ψdr=−式中：Ψds，Ψqs：ΨdrLs，Lr分别是定子、转子所具备的自感，把磁链方程带入电压方程可得出定子、转子分别在d、q两轴上的电压，电流两分量的关系：udsuqsudr电磁转矩方程：Te=32pn(运动方程和三相静止坐标系下相同。udr=R1.2双馈风力机对变频器的要求在双馈风力发电机发电系统内，转子绕组会与一个变频的设备相连接，而此设备会与电网连接，要想保证转子的性能就必须让中间设备最大化地适应，所以要对变频器的选择要格外严格，设备的选择会影响发电机发电的效率。中间设备必须要满足多个条件：①转子侧的功率流向能够智能控制，当发生天气、温度、气压等各个因素导致的风速变化时，设备可以根据变化进行自我调节。②转子侧的磁场可以智能调节，通过智能调节磁场可以让定子电压更加优质，即让定子电压拥有更少的谐波，经过这一操作可以显著地提高发电质量。③转子侧的装置可以智能调节功率（有功功率和无功功率），通过调节功率可以让电网更加稳定，因为这一操作可以让电机在多余功率时向电网输出，缺少功率时向电网吸收。1.3基于矢量控制的转子侧变流器控制策略需要根据转子励磁电流的相位,调节对应磁场,继而调控功率的极值。对双馈系统,需要通过对电动机的数学控制模型进行解耦,调控转子分量,单独地用来调控每个定子供电绕组转动产生的输出功率(其中可能包括产生有功、无功),并且由于输出的电压和输出频率是绝对恒定的,所以就需要针对每个装在转子侧端和输入端的电流向量进行分解,分别对产生有功、无功的两个分量电流进行自动控制。系统采用矢量控制,对电机模型进行坐标变换,将d轴定在定子磁链Ψ上，如图1.2。图1.2电机数学模型坐标变换后向量图同步坐标系下的两个相互关联的交、直轴电子磁链的分量公式为：Ψds=Ψ1，Ψqs=0由于在风力发电机中内定子生成的电压与风力发电网本身具有相同的频率,因此,双馈风力发电机组的定子电抗会比电导要大上许多,如果忽视Rs绕组电阻，也就是说将其判为0。则e1滞后磁链（定子）90度，e1故不会处于q轴的正方向上，有uds=0，u双馈式感应电机的一个矢量控制系统,需要通过解耦它们的模型,把控制装置中的定子(三相)在静止运动坐标系内的一个模型函数可以在一个转子静止坐标系下的方式变换:Ψs=-u1ωidr=1Ψdr=−L令a1=-Lm/Ls,a2=Lr-Ludr=uudr’=Δudr=−式中：udr，uqr分别与idrΔudr，udr’，uqr由于我们需要对风力驱动电机输出的瞬时有功、无功的功率信号进行自动调节,根据风力电机控制的基础理论,对双馈感风力机在一个同步旋转的坐标系