裴玖玲， 孙少杰

(塔里木大学 机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔 843300)



基于滑模观测器的永磁直驱风电机组位置自检测控制

裴玖玲， 孙少杰

(塔里木大学 机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔 843300)

以消除位置传感器和开发可靠的转子位置自检测技术为目标，提出了一种基于滑模观测器的兆瓦级永磁直驱风力发电机组位置自检测方案。该控制策略中，首先根据发电机定子反电势中蕴藏转子的位置和速度信息的原理，以估算定子电流与实际电流的理想状态轨迹设计了滑模面及滑模观测器，然后根据风电机组的控制目标设计了变流器的机侧和网侧控制算法。此外，控制对象选为三电平中点钳位型背靠背全功率变流器，并采用三电平空间矢量调制算法，以减小输出总谐波含量。最后，基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建了风电机组的仿真计算模型，并进行了仿真计算。计算结果表明，在基于滑模观测器的转子位置自检测控制和变流器网侧解耦控制作用下，风电机组实现了最大功率点跟踪和电能馈送功能，验证了所提出控制方案的有效性。

直驱永磁同步发电机； 风力发电机组； 中点钳位型变流器； 滑模观测器； 自检测控制

0 引 言

在风电能量转换系统(Wind Energy Conversion Systems， WECS)中，机组采用永磁同步发电机(Permanent Magnet Synchronous Generator， PMSG)方案，具有结构简单、功率密度高、可靠性高、维护性好等优点，较双馈感应发电机和电励磁同步发电机方案有明显优势[1-6]。目前国际上商业化的机型有维斯塔斯3MW的V112机型，爱那康2.5MW的E70机型，金风的1.5MW机型[7-8]。……