[发明专利]一种高鲁棒性永磁同步风力发电机无模型预测控制方法

说明书

本发明公开了一种高鲁棒性永磁同步风力发电机无模型预测控制方法，具体步骤包括：采集发电机实时数据，计算第k+1步dq轴电流；采用无差拍计算dq轴参考电流；计算相邻两有效电压矢量u_g1、u_j和零电压矢量的作用时间t_g1、t_j和t₀；当t_g1不在[0,T_S]之内，说明组合有误，则t_g1作用整个周期，当t_j不在[0,T_S]之内，则取消该电压矢量作用，当t₀不在[0,T_S]之内，则取消该电压矢量作用，当t_g1+t_j＞T_s时，则对t_g1、t_j、t₀进行重新分配；根据永磁同步风力发电机A、B、C三相占空比生成三相脉冲信号。本发明可有效减小永磁同步风力发电机定子电流谐波和振荡，提升系统的鲁棒性。

技术领域

本发明属于风力发电变流控制领域，具体涉及一种高鲁棒性永磁同步风力发电机无模型预测控制方法。

背景技术

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。发电机定子电流谐波增大，不仅会降低发电机效率还会导致磁饱和，此外，由于定子电流谐波导致的转矩脉动还会降低系统的稳定性，在发电机参数摄动时，引起电流静差和振荡。因此，有必要设计一种高鲁棒性永磁同步风力发电机无模型预测控制方法。

发明内容

针对背景技术所述的缺陷或不足，本发明提供了一种高鲁棒性永磁同步风力发电机无模型预测控制方法，提高了系统的可靠性。

一种高鲁棒性永磁同步风力发电机无模型预测控制方法，步骤包括：

(1)采集风力发电机实时数据，计算第k+1步dq轴电流i_d(k+1)和i_q(k+1)；

(2)采用无差拍计算dq轴参考电流和

(3)计算相邻两有效电压矢量u_g1、u_j和零电压矢量的作用时间t_g1、t_j和t₀；

(4)当t_g1不在[0,T_S]之内，说明组合有误，则t_g1作用整个周期；

(5)当t_j不在[0,T_S]之内，则取消该电压矢量作用；

(6)当t₀不在[0,T_S]之内，则取消该电压矢量作用；

(7)当t_g1+t_j＞T_s时，则对t_g1、t_j、t₀进行重新分配；

(8)根据永磁同步风力发电机A、B、C三相占空比生成三相脉冲信号。

所述步骤(1)中第k+1步dq轴电流i_d(k+1)和i_q(k+1)的计算公式如下：

式中T_s为采样周期，α_d、α_q为电流系数，β_d、β_q为电压系数，ζ_d、ζ_q为未知扰动，u_d、u_q为采样定子电压的d、q轴分量。

所述步骤(2)中dq轴参考电流和的计算公式如下：