刘海营，管　萍

(北京信息科技大学 自动化学院，北京100192)

双馈风力发电系统新型高阶滑模控制

刘海营，管萍

(北京信息科技大学 自动化学院，北京100192)

摘要：双馈风力发电系统采用传统矢量控制时，利用PI控制器，但此控制器不易调节参数，动态性能和鲁棒性较差。为改善控制器性能，提出一种新型高阶滑模控制器，明显改善传统滑模控制的抖振现象，将高阶滑模控制与传统矢量控制相结合应用到双馈风力发电系统功率控制中。仿真结果表明，高阶滑模控制器相比传统PI控制器，具有更好的动态性能，鲁棒性更强。

关键词：双馈风力发电系统；二阶滑模控制；功率控制

中图分类号:TP391.9

文献标识码:A

DOI:10.3969/j.issn.1672-0792.2015.10.002

收稿日期：2015-07-21。

作者简介：刘海营(1988-)，男，硕士研究生,研究方向为双馈风力发电系统控制，E-mail:1176718341@qq.com。

Abstract：The PI controller is used in the traditional vector control system for the doubly fed wind power generation system, but it is not easy to adjust the parameters with the controller, and the dynamic performance and robustness are poor. In order to improve the control performance of the controller, a new high order sliding mode controller was designed in this paper to improve the chattering phenomenon of conventional sliding mode control, then the control strategy of combining high-order sliding mode control with the traditional vector control was applied to the doubly fed wind power generation system control. The simulation results show that the high order sliding mode controller has better dynamic performance and stronger robustness than the conventional PI controller.

Keywords：double-fed induction generator system;second-order sliding-model control (2-SMC);power control

0引言

随着国内风力发电技术的迅猛发展，用双馈风力发电系统实现变速恒频的发电模式，以其优越的性能得到广泛的推广应用[1]。

在大多数变速恒频双馈电机控制中，一般采用定子磁链定向的同步旋转dq坐标系中的矢量控制策略，但是其变换过程较为复杂，需要对定子磁链进行观测，本文采用定子电压定向，可直接采用测得的电网电压来计算坐标变换所需的角度，省去磁链观测器，简化了控制结构。且传统的控制器通常采用PID调节器，对电机参数摄动和负载扰动非常敏感，系统的动静态性能有待于改善。文献[2～4]将滑模控制策略应用到变速恒频双馈风力发电机，能明显改善电机内部参数摄动以及外部干扰对整个风力发电系统的影响，具有一定的鲁棒性，但是常规滑模抖振现象严重，亟待改善。……