[发明专利]一种双馈感应发电机优化预测直接功率控制方法

权利要求书

1.一种双馈异步风力发电机转子侧变换器优化预测直接功率控制方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）利用三个电压霍尔传感器（3）采集双馈异步风力发电机DFIG（1）三相定子电压信号U_sabc；利用三相电流霍尔传感器（4）采集三相定子电流信号I_sabc；

（2）将采集得到的三相定子电压信号U_sabc经过锁相环（9）检测得到定子电压的角频率ω_s和相位θ_s；同时采用编码器（5）检测DFIG的转子位置θ_r，再经过微分器（6）计算转速ω_r；并通过减法器计算得到滑差角频率ω_slip=ω_s-ω_r；

（3）将采集得到的三相定子电压信号U_sabc和三相定子电流信号I_sabc经静止三相到二相坐标变换模块（7），得到定子坐标系下的定子电压矢量U_sαβ和定子电流矢量I_sαβ；

（4）将得到的定子电压矢量U_sαβ、定子电流矢量I_sαβ通过功率计算模块（10）计算定子输出的有功、无功功率信号P_s、Q_s，并将该值与定子有功、无功功率参考值P_ref、Q_ref通过模块（11）进行比较，得到有功、无功功率的偏差P_error、Q_error；

（5）将得到的定子电压矢量U_sαβ经磁链计算模块（8）得到定子两相静止坐标系下的定子磁链Ψ_sαβ，并根据DFIG的转子位置θ_r经旋转坐标变换模块（12）得到转子两相旋转坐标系下的定子磁链

（6）对得到的转子两相旋转坐标系下的定子磁链进行扇区判断（13），依此查询优化P-DPC开关表（14），得到控制周期内转子侧变换器应输出的两个有效电压矢量V_a、V_b和一个零矢量V_zero；

（7）将查表得到的电压矢量V_a、V_b、V_zero经功率变化率计算模块（15）计算各自引起的有功、无功功率变化率ΔP_a、ΔP_b、ΔP_zeroΔ及ΔQ_a、ΔQ_b、ΔQ_zero；

（8）根据得到的有功、无功功率变化率ΔP_a、ΔP_b、ΔP_zeroΔ及ΔQ_a、ΔQ_b、ΔQ_zero和有功、无功功率的偏差P_error、Q_error，以有功、无功功率偏差最小为控制目标，通过优化矢量作用时间计算模块（16）得到转子侧变换器开关信号S_a、S_b、S_c；

（9）将得到的转子侧变换器开关信号S_a、S_b、S_c经过驱动模块驱动IGBT，实现优化预测直接功率控制。