本发明专利技术公开了基于可变开关频率的风力发电双馈变流器SVPWM的控制方法，双馈电机正常并网发电情况下，采样电机转子侧三相电流，将三相静止坐标系的电压值转换到两相同步旋转坐标系，通过光电编码器采样电机转子的转速，根据风功率曲线得到对应转速下的转矩，再计算出机侧的q轴电流分量；将得到的两相旋转坐标系下的电流值作为反馈值、变流器q轴电流分量作为给定值，通过计算得到电流给定值，共同输入到变流器机侧电流给定的PID环节，计算出给定的电流值，得到两相静止坐标系下的，同时根据变流器q轴电流的给定和反馈值，计算出SVPWM的频率；根据机侧变流器三相桥臂的开关函数不同值，得到三相桥式电路的上管和下管的导通或关断。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风カ发电机拖动技术，尤其是涉及一种可变开关频率的风カ发电双馈变流器SVPWM的控制策略，属于电カ电子及电カ拖动领域。
技术介绍
在双馈式风力发电变流器的应用中，一般采用网侧、机侧双SVPWM控制技术。双SVPWM变换器具有良好的输入、输出特性，功率可以双向流动，实现网侧，机侧都能吸收或者发出能量；利用电压矢量定向，计算得到分解出来的d，q轴分量，从而进行分别控制。其中，以往的SVPWM调制，开关频率是固定的ー个常数，在高风速的情况下，双馈风カ发电机馈入电网的功率比较高，电流较大，此时，相对较高的开关频率会使开关器件温升过高；而在低风速情况下，双馈电机输入电网的功率比较小，此时，相对较高的开关频率使开关器件损耗·加大，又会影响系统的效率。因此，可以得出结论，在风速变化幅度较大的风场，固定开关频率的SVPWM控制策略并不是较好的解决方案。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提出了风カ发电双馈变流器SVPWM的控制策略，其技术方案为一种基于可变开关频率的风カ发电双馈变流器SVPWM的控制方法，步骤一、双馈电机正常并网发电情况下，采样电机转子侧三相电流，将三相静止坐标系的电压值转换到两相同步旋转坐标系，得出两相旋转坐标系下的电流值；步骤ニ、双馈电机正常并网发电情况下，通过光电编码器采样电机转子的转速，根据风功率曲线得到对应转速下的转矩，再计算出机侧的q轴电流分量；步骤三，将步骤一中得到的两相旋转坐标系下的电流值作为反馈值，将步骤ニ中得到的变流器q轴电流分量作为给定值，通过计算得到电流给定值(Id2)，共同输入到变流器机侧电流给定的PID环节，计算出给定的电流值(PID_Iq，PID_Id)，通过反变换函数得到两相静止坐标系下的电压的a，^值(Ua，Ue)，同时根据变流器q轴电流(Iq)的给定和反馈值，通过函数计算出SVPWM的频率；步骤四、进行SVPWM计算，根据机侧变流器三相桥臂的开关函数不同值，得到三相桥式电路的上管和下管的导通或关断。本专利技术的有益效果在本专利技术中，根据变流器机侧q轴电流调节功率器件的开关频率，优化了双馈式风电变流器功率器件IGBT开关频率的控制策略，进ー步平衡了变流器的输出谐波和功率器件的开关损耗，提高了变流器的输出效率。附图说明图I是基于可变开关频率的风电双馈变流器SVPWM控制的原理图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例，对本专利技术作具体介绍如下。实施环节ー如图I所示，双馈电机正常并网发电情况下，采样电机转子侧三相电流，将三相静止坐标系的电压值转换到两相同步旋转坐标系，具体计算函数如下权利要求1.一种基于可变开关频率的风力发电双馈变流器SVPWM的控制方法，其特征在于 步骤一、双馈电机正常并网发电情况下，采样电机转子侧三相电流，将三相静止坐标系的电压值转换到两相同步旋转坐标系，得出两相旋转坐标系下的电流值； 步骤二、双馈电机正常并网发电情况下，通过光电编码器采样电机转子的转速，根据风功率曲线得到对应转速下的转矩，再计算出机侧的q轴电流分量； 步骤三，将步骤一中得到的两相旋转坐标系下的电流值作为反馈值，将步骤二中得到的变流器q轴电流分量作为给定值，通过计算得到电流给定值(Id2)，共同输入到变流器机侧电流给定的PID环节，计算出给定的电流值(PID_Iq，PID_Id)，通过反变换函数得到两相静止坐标系下的电压的α，β值(Ua，Ue )，同时根据变流器q轴电流(Iq)的给定和反馈值，通过函数计算出SVPWM的频率； 步骤四、进行SVPWM计算，根据机侧变流器三相桥臂的开关函数不同值，得到三相桥式电路的上管和下管的导通或关断。2.根据权利要求I所述的控制方法，其特征在于 步骤一中，具体计算函数如下 Ua = AD IaUb = AD Ih(公式 I) [lc = AD_Ic TRSJVTRSJq1 = Ftrs (la, lb, Ic) (公式 2)； 公式I中，Ia，lb, Ic为采样的电机转子侧的三相电流，AD_Ia，AD_Ib，AD_Ic为实际电机转子侧的三相电流； 公式2中，Ftrs (X，y, z)为坐标变换函数，其功能是将三相静止坐标系下的电流量变换得到两相静止下的dq量JRSJd1, TRSJq1为两相旋转坐标系下的电流值。3.根据权利要求I所述的控制方法，其特征在于 步骤二中，具体计算函数如下 Trf = FT_V (V)(公式 3)Iq2 = kqFQ_T(Trf) (公式 4)； 公式3中，V为风力发电机的转子的转速，Trf为对应V下的转矩，FT_v(x)为转矩转速函数； 公式4中，Iq2为变流器q轴电流分量，k,为比例系数，Fq_t(x)为转矩函数，其功能是根据给定的转矩计算出q轴的电流分量。4.根据权利要求I所述的控制方法，其特征在于 步骤三中，具体计算函数如下\M1)—Id =Ftw(M2JRSJdl) 八 [PID^lq =FFID{lq2 JRS Jql) ^Ua, U0 = V1Fatrs (PID_Id, PID_Iq) (公式 6)f = Fq(Iq2, TRSJq1)其中 f < fsw_max (公式 7)； 公式5中，PID_Iq，PID_Id为PID环节的输出电流值，Id2，Iq2为计算得出的电流给定值，Fpid(XJ)为PID调节函数； 公式6中，Ua，Ue为两相静止坐标系下电压的α，β值，I^1为电压电流转换系数，为反变换函数，其功能是将两相旋转坐标系变换成两相静止坐标系； 公式7中，f为SVPWM的频率，fsw_max为IGBT的最大开关频率，Fq(x, y)函数功能为根据Iq计算出相应的频率f。5.根据权利要求I所述的控制方法，其特征在于 步骤四中，进行SVPWM计算，具体函数如下全文摘要本专利技术公开了基于可变开关频率的风力发电双馈变流器SVPWM的控制方法，双馈电机正常并网发电情况下，采样电机转子侧三相电流，将三相静止坐标系的电压值转换到两相同步旋转坐标系，通过光电编码器采样电机转子的转速，根据风功率曲线得到对应转速下的转矩，再计算出机侧的q轴电流分量；将得到的两相旋转坐标系下的电流值作为反馈值、变流器q轴电流分量作为给定值，通过计算得到电流给定值，共同输入到变流器机侧电流给定的PID环节，计算出给定的电流值，得到两相静止坐标系下的，同时根据变流器q轴电流的给定和反馈值，计算出SVPWM的频率；根据机侧变流器三相桥臂的开关函数不同值，得到三相桥式电路的上管和下管的导通或关断。文档编号H02M1/08GK102790515SQ20121030082公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月23日 优先权日2012年8月23日专利技术者姚广秀, 孙永佳, 庄俊, 曹阳, 朱波, 王磊, 肖遥, 郑东山, 郭巍, 骆皓 申请人:南京国电南自风电自动化技术有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于可变开关频率的风力发电双馈变流器SVPWM的控制方法，其特征在于：步骤一、双馈电机正常并网发电情况下，采样电机转子侧三相电流，将三相静止坐标系的电压值转换到两相同步旋转坐标系，得出两相旋转坐标系下的电流值；步骤二、双馈电机正常并网发电情况下，通过光电编码器采样电机转子的转速，根据风功率曲线得到对应转速下的转矩，再计算出机侧的q轴电流分量；步骤三，将步骤一中得到的两相旋转坐标系下的电流值作为反馈值，将步骤二中得到的变流器q轴电流分量作为给定值，通过计算得到电流给定值（Id2），共同输入到变流器机侧电流给定的PID环节，计算出给定的电流值（PID_Iq,PID_Id），通过反变换函数得到两相静止坐标系下的电压的α,β值（Uα,Uβ），同时根据变流器q轴电流（Iq）的给定和反馈值，通过函数计算出SVPWM的频率；步骤四、进行SVPWM计算，根据机侧变流器三相桥臂的开关函数不同值，得到三相桥式电路的上管和下管的导通或关断。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑东山，骆皓，曹阳，肖遥，郭巍，朱波，王磊，孙永佳，姚广秀，庄俊，
申请(专利权)人：南京国电南自风电自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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