一种直驱永磁风力发电机的低电流脉动占空比优化方法技术

本发明专利技术公开了一种直驱永磁风力发电机的低电流脉动占空比优化方法，具体步骤包括：采集发电机实时数据，计算dq轴参考电压；根据参考电压相位角，计算其所在扇区；通过对矢量占空比求一阶偏导，得到相邻两个矢量的占空比α

【技术实现步骤摘要】
一种直驱永磁风力发电机的低电流脉动占空比优化方法


[0001]本专利技术属于风力发电变流控制领域，具体涉及一种直驱永磁风力发电机的低电流脉动占空比优化方法。

技术介绍

[0002]直驱永磁风力发电机由于其省去了齿轮箱、功率密度大、效率高等优点得到了广泛应用。发电机电流脉动不仅会引起发电机的抖动，降低稳定性，还会导致发电机效率降低，甚至引起磁饱和。因此，有必要设计一种直驱永磁风力发电机的低电流脉动占空比优化方法。

技术实现思路

[0003]针对
技术介绍
所述的缺陷或不足，本专利技术提供了一种直驱永磁风力发电机的低电流脉动占空比优化方法，提高了系统的稳定性。
[0004]一种直驱永磁风力发电机的低电流脉动占空比优化方法，步骤包括：
[0005](1)采集风力发电机实时数据，计算k时刻dq轴参考电压u
d*
(k)和u
q*
(k)；
[0006](2)将进行park逆变换，求得αβ坐标系下的参考电压u
α*
(k)和u
β*
(k)，计算参考电压矢量的相位角θ，根据参考电压矢量的相位角θ计算其所在扇区sec；
[0007](3)通过对矢量占空比α
g1
、α
g2
求一阶偏导，计算得到α
g1
、α
g2
的值；
[0008](4)当α
g1
、α
g2
小于0时，取消矢量占空比小于0的电压矢量的作用；
>[0009](5)当α
g1
、α
g2
大于1时，矢量占空比大于1的电压矢量作用整个周期；
[0010](6)当α
g1
、α
g2
处于[0,1]时，对矢量占空比α
g1
、α
g2
进行重新分配；
[0011](7)对风力发电机的三相占空比d
a
、d
b
、d
c
进行重新分配。
[0012]所述步骤(1)中k时刻dq轴参考电压u
d*
(k)和u
q*
(k)计算公式如下：
[0013][0014]式中为当前时刻dq轴参考电流，i
d
(k)、i
q
(k)为k时刻dq轴采样电流，e
d
(k)、e
q
(k)为k时刻风力发电机的dq轴反电动势，R
s
为风力发电机的定子电阻，L
s
为风力发电机的定子电感。
[0015]所述步骤(2)中参考电压矢量的相位角θ计算公式如下：
[0016][0017]所述步骤(2)中所在扇区sec的计算公式如下：
[0018][0019]式中floor为下取整函数。
[0020]所述步骤(2)中矢量占空比α
g1
、α
g2
的计算公式为：
[0021][0022][0023]式中
[0024]其中，u
dg1
、u
dg2
、u
qg1
、u
qg2
分别为相邻的两个有效矢量u
g1
、u
g2
在d、q轴电压分量，在d、q轴电压分量，的计算公式如下：
[0025][0026]所述步骤(6)中对矢量占空比α
g1
、α
g2
进行重新分配的方法如下：
[0027][0028]所述步骤(7)中对风力发电机的三相占空比d
a
、d
b
、d
c
进行重新分配方法如下：
[0029][0030]式中d
a
、d
b
、d
c
为风力发电机A、B、C三相占空比；零电压矢量占空比α0＝1
‑
α
g1
‑
α
g2
；S为有效电压矢量开关状态，S＝[100 110 010 011 001 101]T
。
[0031]本专利技术与现有技术相比的益处在于：
[0032](1)该方法通过对矢量占空比α
g1
、α
g2
直接求一阶偏导，获得α
g1
、α
g2
的值，简化了矢
量占空比的计算过程；
[0033](2)该方法通过对矢量占空比和三相占空比的重新分配，有效了降低了直驱永磁风力发电机的电流脉动。
附图说明
[0034]图1为本专利技术实施方法的结构框图。
具体实施方式
[0035]为了更为具体地描述本专利技术，下面结合附图和实施方式对本专利技术做进一步说明。
[0036]如图1所示，一种直驱永磁风力发电机的低电流脉动占空比优化方法，步骤包括：
[0037](1)采集风力发电机实时数据，计算k时刻dq轴参考电压u
d*
(k)和u
q*
(k)；
[0038](2)将进行park逆变换，求得αβ坐标系下的参考电压u
α*
(k)和u
β*
(k)，计算参考电压矢量的相位角θ，根据参考电压矢量的相位角θ计算其所在扇区sec；
[0039](3)通过对矢量占空比α
g1
、α
g2
求一阶偏导，计算得到α
g1
、α
g2
的值；
[0040](4)当α
g1
、α
g2
小于0时，取消矢量占空比小于0的电压矢量的作用；
[0041](5)当α
g1
、α
g2
大于1时，矢量占空比大于1的电压矢量作用整个周期；
[0042](6)当α
g1
、α
g2
处于[0,1]时，对矢量占空比α
g1
、α
g2
进行重新分配；
[0043](7)对风力发电机的三相占空比d
a
、d
b
、d
c
进行重新分配。
[0044]步骤(1)中k时刻dq轴参考电压u
d*
(k)和u
q*
(k)计算公式如下：
[0045][0046]式中为当前时刻dq轴参考电流，i
d
(k)、i
q
(k)为k时刻dq轴采样电流，e
d
(k)、e
q
(k)为k时刻风力发电机的dq轴反电动势，R
s
为风力发电机的定子电阻，L
s
为风力发电机的定子电感。
[0047]步骤(2)中参考电压矢量的相位角θ计算公式如下：
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直驱永磁风力发电机的低电流脉动占空比优化方法，其特征在于，步骤包括：(1)采集风力发电机实时数据，计算k时刻dq轴参考电压u
d*
(k)和u
q*
(k)；(2)将进行park逆变换，求得αβ坐标系下的参考电压u
α*
(k)和u
β*
(k)，计算参考电压矢量的相位角θ，根据参考电压矢量的相位角θ计算其所在扇区sec；(3)通过对矢量占空比α
g1
、α
g2
求一阶偏导，计算得到α
g1
、α
g2
的值；(4)当α
g1
、α
g2
小于0时，取消矢量占空比小于0的电压矢量的作用；(5)当α
g1
、α
g2
大于1时，矢量占空比大于1的电压矢量作用整个周期；(6)当α
g1
、α
g2
处于[0,1]时，对矢量占空比α
g1
、α
g2
进行重新分配；(7)对风力发电机的三相占空比d
a
、d
b
、d
c
进行重新分配。所述步骤(1)中k时刻dq轴参考电压u
d*
(k)和u
q*
(k)计算公式如下：式中为当前时刻dq轴参考电流，i
d
(k)、i
q
(k)为k时刻dq轴采样电流，e
d
(k)、e
q
(k)为k时刻风力发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张阳，张炎钦，文定都，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：