[发明专利]同步发电机励磁控制方法

摘要

本发明公开了一种同步发电机励磁控制方法，采用“快门”采样方式，对发电机输出电压电流进行采样，采用非线性鲁棒控制算法计算励磁驱动信号；所述“快门”采样方式是指以发电机转速信号为基础，每个转速周期进行一次或多次采样，采样电压电流瞬时值数据；克服了传统电压采样方式存在采样延时时间长的缺陷，从根本上提高了发电机输出端电压变换的感知速度，进而提高了励磁控制的速度。所述非线性鲁棒控制算法是指以设定的发电机输出电压目标值Uref以及发电机的各类特性参数为基本参数，结合由“快门”采样方式采集的电压电流瞬时值数据，计算励磁驱动信号u；适合同步发电机的非线性特征，保证同步发电机输出电压稳定。

主权项

一种同步发电机励磁控制方法，其特征在于：采用“快门”采样方式，对发电机输出电压电流进行采样，采用非线性鲁棒控制算法计算励磁驱动信号；所述“快门”采样方式是指以发电机转速信号为基础，每个转速周期进行一次或多次采样，采样电压电流瞬时值数据；所述非线性鲁棒控制算法是指以设定的发电机输出电压目标值Uref、发电机的直轴电抗xd、交轴电抗xq、直轴暂态电抗x′d、励磁时间常数Td0、转子转动惯量M、发电机的极对数P为基本参数，结合由“快门”采样方式采集的电压电流瞬时值数据，计算励磁驱动信号u，所述电压电流瞬时值数据是三相电压以及三相电流信号瞬时值，三相电压信号瞬时值是uab、ubc、uca，三相电流信号瞬时值是ia、ib、ic，采用非线性鲁棒控制算法计算励磁驱动信号u的公式是u=-κd6[d2+d3f(x1)]μ1x2+μ2d2x3+d3(x30+x3)[-cos(δ0+x1)x2+μ2f(x1)]+[d2+d3f(x1)][d4x3+d5f(x1)]+b[μ1x1+μ2x2+d2x3+d3(x30+x3)f(x1)]+kx1+x2+Mx3]]>其中：Δδ＝δ‑δ0，ΔU＝U‑Uref，Id＝Icosψ，ΔE′q＝E′q‑E′q0，x10＝δ0，x1＝Δδ，x20＝ω0，x2＝Δω，x30＝E′q0，x3＝ΔE′q，f(x1)＝sinδ0‑sin(δ0+x1)，a＝d2+d3f(x1)，Δω＝ω‑ω0，其中q1、q2、k需满足以下条件：γ＝0.1M＞0；其中kl代表中断次数；t代表k次中断的时间；Z代表同步电机旋转一周时方波转速信号上升沿的个数，ω为计算同步角速度，ω0为额定同步角速度，fN代表同步发电机输出电源的额定频率。