无位置传感器下的永磁半直驱风电机组MPPT控制
2021-12-09边丰硕孟克其劳贾彦马建龙
电气传动 2021年23期
边丰硕 ,孟克其劳 ,2,3,贾彦 ,2,3,马建龙 ,2,3
(1.内蒙古工业大学能源与动力工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051;2.风能太阳能利用技术教育部重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010051;3.内蒙古自治区风电技术与检测工程技术研究中心,内蒙古 呼和浩特 010051)
近些年来,随着风电技术的不断发展进步,风电机组容量越来越大。目前机组主要分为直驱永磁风电机组和双馈异步风电机组。直驱永磁风电机组故障率低,但是转速比较低,体积巨大,运输安装困难。双馈异步风电机组可以采用体积较小的高速发电机,运输安装方便,但是故障率高。为解决这种问题,综合两种机组优势,永磁半直驱风电机组应运而生。采用一级齿轮箱连接风力机和永磁同步发电机,增加电机转速,减小体积重量,符合未来风电机组发展趋势[1-4]。
在永磁半直驱风电机组中,转子位置和速度的检测通常采用机械传感器。但是机械传感器存在安装、维护困难且成本高等问题,因此无位置传感器速度估计算法在永磁同步电机中得到广泛关注和应用[5-8]。文献[9]针对传统滑模观测器高频抖振问题,采用Sigmiod函数代替不连续符号函数的方法,提出一种改进型滑模观测器。由于风电机组的非线性,常规的PI控制并不能满足系统的需求[10]。文献[11]设计了拟连续二阶滑模转矩控制器,在风速低于额定风速时,在有限时间内实现对参考转速的稳定跟踪。本文在基于新型开关函数的滑模观测器基础上,提出一种用新型趋近律滑模速度控制器来代替传统PI控制器策略,并在Matlab/Simulink中进行仿真验证。……
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