[发明专利]一种新型的风电全功率变流器的控制方法

权利要求书

1.一种连接电网的双向的全功率变流器系统的控制方法。其特征在于包括：

一个网络桥的控制方法，采用新型的滑模控制(Sliding mode control)，将电网的交流能量和直流侧的直流能量互相转换；

一个电机桥的控制方法，采用新基于转子位置同步坐标轴的矢量控制算法控制永磁风力发电机的转速和励磁电流。

2.按照权利要求1所述的网络桥控制方法，其特征在于采用滑模控制方法，由控制变量参考值计算模块、滑模平面函数计算模块、电网侧滞回比较模块和开关频率控制模块组成。

3.按照权利要求2所述的控制变量参考模块，其特征在于通过网络桥的模型给出控制变量的参考值I_{s_ref}、I_{d_ref}以及U_{m_ref}。

4.按照权利要求2所述的滑模平面函数计算模块，其特征在于根据控制变量参考值I_{s_ref}、I_{d_ref}以及U_{m_ref}以及实测控制变量值I_s、I_d以及U_m最终确定滑模平面函数S(x)，实现对于控制变量I_s、I_d以及U_m的有效控制。此方法在保证网络桥在正常输出功率的同时，对系统内滤波器电容回路的谐振现象有充分的抑制作用。

5.按照权利要求2所述的滞回比较模块，其特征在于根据比较S(x)及±S_band决定网络桥的开关输出。

6.按照权利要求2所述的开关频率控制模块，其特征在于根据开关信号反馈实时控制调整滞回比较阈值S_band，达到预设的开关频率。

7.按照权利要求1所述的电机桥控制方法，其特征在于基于转子位置的矢量控制方法，由转矩计算模块、控制外环、控制内环和开关频率控制模块组成。

8.按照权利要求7所述的转矩计算模块，其特征在于根据定子端的电压和电流计算电机转矩T_e。

9.按照权利要求7所述的控制外环，其特征在于采用基于电网电压的同步坐标系，采用最小的励磁电流，并根据控制变量参考值ω_{r_ref}和实测控制变量值T_e最终确定永磁电机定子的三相参考电压I_{s_ref}。

10.按照权利要求7所述的控制内环，其特征在于根据比较定子参考电流I_{s_ref}和定子测量电流I_s及±S_band决定机网侧变流器的开关输出，使电机控制系统满足高动态性能。