[发明专利]一种永磁同步风力发电机低开关频率代价函数给定方法

权利要求书

1.一种永磁同步风力发电机低开关频率代价函数给定方法，其特征在于，步骤包括：

(1)采集发电机实时数据，计算k时刻发电机转子机械角速度ω_m(k)；

(2)计算k+1时刻转子机械角速度的预测值ω_mb(k+1)；

(3)考虑到预测误差，对ω_mb(k+1)进行误差补偿，计算补偿后的k+1时刻转子机械角速度预测值ω_mp(k+1)；

(4)计算转速预测参考轨迹y_m(k+1)；

(5)当ω_m(k)小于等于1/2倍发电机额定转速时，构造代价函数g₁＝[ω_mp(k+1)-y_m(k+1)]²+[Δi_q(k)]²；

(6)当ω_m(k)大于1/2倍发电机额定转速时，构造代价函数

所述步骤(1)中k时刻发电机转子机械角速度ω_m(k)的计算公式如下：

式中J为转动惯量；B为摩擦系数；T_L(k-1)为k-1时刻的负载转矩；P_n为极对数；ψ_f为永磁体磁链；T_s为采样时间；i_q(k-1)为k-1时刻定子电流采样值的q轴分量。

所述步骤(2)中k+1时刻转子机械角速度的预测值ω_mb(k+1)的计算公式如下：

式中Δi_q(k)为当前时刻q轴电流增量。

所述步骤(3)中补偿后的k+1时刻转子机械角速度预测值ω_mp(k+1)的计算公式如下：

ω_mp(k+1)＝ω_mb(k+1)+e(k) (3)

式中预测误差e(k)＝ω_m(k)-ω_mb(k)。

2.根据权利要求1所述的一种永磁同步风力发电机低开关频率代价函数给定方法，其特征在于，所述步骤(4)中转速预测参考轨迹y_m(k+1)的计算公式如下：

y_m(k+1)＝0.3ω_m(k)+0.7ω_mef(k) (4)

式中ω_mef(k)为k时刻转子机械角速度给定值。

3.根据权利要求1所述的一种永磁同步风力发电机低开关频率代价函数给定方法，其特征在于，所述步骤(5)中代价函数g₁＝[ω_mp(k+1)-y_m(k+1)]²+[Δi_q(k)]²最小时可得最优的控制率。

4.根据权利要求1所述的一种永磁同步风力发电机低开关频率代价函数给定方法，其特征在于，所述步骤(6)中代价函数最大时可得最优的控制率。