[发明专利]一种无刷双馈发电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种无刷双馈发电系统的控制方法，其特征在于，包括：

S1：采集无刷双馈电机的转速信号并设定所述无刷双馈发电机中功率绕组的期望频率；利用转速与两套定子绕组频率之间的关系计算所述无刷双馈发电机中控制绕组的期望频率；

S2：将所述控制绕组的期望频率输入至逆变器，以使所述逆变器在V/F分离控制模式下分别调节所述控制绕组的电压及频率，以在变转速条件下保证所述无刷双馈电机中功率绕组工作于额定工作点；

S3：获取实际直流母线电压，并利用所述实际直流母线电压和目标直流母线电压的差值及差值变化率对PI参数进行动态调整，以将所述实际直流母线电压调整至所述目标直流母线电压，实现所述直流母线的恒压控制；

所述S3包括：

S31：利用电压采样单元采集实际直流母线电压U_dc；计算所述目标直流母线电压期望值与所述实际直流母线电压U_dc的差值e及差值变化率e_c；

S32：将所述差值e及所述差值变化率e_c输入模糊控制器，以使所述模糊控制器依据预设的模糊控制规则计算控制参数K_p与K_i；

S33：将所述控制参数K_p与K_i输入至PI控制器并动态调整所述PI参数以使所述PI控制器计算所述控制绕组的期望电压所述控制绕组的期望电压将所述实际直流母线电压调整为所述目标直流母线电压，实现所述直流母线的恒压控制。

2.如权利要求1所述的无刷双馈发电系统的控制方法，其特征在于，所述S1包括：

S11：利用编码器采集无刷双馈电机转速信号n_r；

S12：设置所述功率绕组的期望频率将转速信号和所述功率绕组的期望频率输入公式计算得到所述控制绕组的频率期望f_c^*；其中，P_p为所述功率绕组的极对数，P_c为所述控制绕组的极对数。

3.如权利要求1所述的无刷双馈发电系统的控制方法，其特征在于，所述S32包括：

将所述差值e及所述差值变化率e_c输入模糊控制器；

控制所述模糊控制器进行依次输入隶属度函数进行模糊化处理、利用预设模糊规则表进行模糊推理，以及输出隶属度函数进行清晰化处理得到所述控制参数K_p与K_i。

4.如权利要求3所述的无刷双馈发电系统的控制方法，其特征在于，所述预设模糊规则表包括：K_p模糊规则表和K_i模糊规则表。

5.一种无刷双馈发电系统，其特征在于，包括：

无刷双馈发电机，用于在转动过程中将原动机传递的机械能转化为交流电能；

不控整流模块，与所述无刷双馈发电机的功率绕组连接，用于将所述无刷双馈电机发出的所述交流电能整流为直流电能，并馈送至直流母线；

逆变器，与所述无刷双馈发电机的控制绕组连接，用于在V/F分离控制模式下分别调节所述无刷双馈电机中控制绕组的电压及频率；

频率开环控制模块，分别与所述无刷双馈发电机和所述逆变器连接，用于获取所述无刷双馈发电机的转速信号，并在变转速条件下保证所述无刷双馈电机中功率绕组工作于额定工作点；

电压闭环控制模块，分别与所述直流母线和所述逆变器连接，用于利用采集实际直流母线电压U_dc；计算目标直流母线电压期望值与所述实际直流母线电压U_dc的差值e及差值变化率e_c；

再将所述差值e及所述差值变化率e_c输入模糊控制器，以使所述模糊控制器依据预设的模糊控制规则计算控制参数K_p与K_i；

再将所述控制参数K_p与K_i输入至PI控制器并动态调整PI参数以使所述PI控制器计算所述控制绕组的期望电压所述控制绕组的期望电压将所述实际直流母线电压调整为所述目标直流母线电压，实现所述直流母线的恒压控制。