基于无源性的双馈感应风力发电系统自适应滑模控制方法  被引量:8

Adaptive passivity-based sliding mode control strategies of doubly fed induction wind generator systems

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作  者:薛花[1] 王育飞[1] 

机构地区:[1]上海电力学院电气工程学院,上海200090

出  处:《电机与控制学报》2014年第8期43-48,54,共7页Electric Machines and Control

基  金:国家自然科学基金(51007053);上海市教育委员会科研创新项目(12YZ136;12YZ138);上海市重点科技攻关计划项目(10110502100;11510500800);上海绿色能源并网工程技术研究中心(13DZ2251900)

摘  要:根据交流励磁变速恒频(VSCF)风力发电系统的运行原理,从能量平衡关系出发,利用非线性控制理论,提出了双馈感应风力发电机无源性滑模控制方法。基于双馈感应电机Euler-Lagrange系统模型,设计本质上是非线性反馈的无源性滑模控制策略,实现负载转矩时变未知情形下磁链、转速的渐近跟踪控制。针对实际运行时风力发电系统参数具有不确定性的问题,将无源性滑模控制方法与自适应策略相结合,不仅可实现电机参数摄动时期望电流轨迹的准确跟踪,并可有效抑制由定、转子电阻变化引起的跟踪误差。该方法从能量角度分析风力发电控制系统,确定不必抵消的"无功力",设计全局定义的控制律,具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好的特点。基于dSPACE的实验结果证明了该控制策略的有效性。Due to its great potential value in applications and theory,nonlinear control strategies of variable speed constant frequency(VSCF) wind generator systems,especially passivity-based control methods,is a focus.A control algorithm was developed that forces the wind driven doubly fed induction generator (DFIG) to track reference flux and speed trajectories with time-varying load torque.An adaptive passivity-based sliding mode control method based on Euler-Lagrange(EL) system is developed.The key point with this method is the identification of terps,known as workless forces,which appear in the dynamic equations of DFIG but do not have any effect on the energy balance equation of the closed loop.PBC combined with sliding mode control and adaptive scheme not only reserves the advantages of PBC such as nonexistence of singularity,but also represses the harmonic current tracking error caused by resistance and inductance variation.This leads to a simple control structure and enhances the robustness of the control system.The reasonability and validity was testified by the experimental results based on dSPACE.

关 键 词:无源性滑模控制 自适应控制 双馈感应发电机(DFIG) Euler-Lagrange(EL)系统 

分 类 号:TM310[电气工程—电机]

 

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