g作为加 法器A3的另一个输入，加法器A3进行运算：
[0048]
[0049] 结果t/^sinO^ -化输出至第一PI控制器；第一PI控制器通过调节
为〇从而得到频率增量A?i送至加法器A4 ;加法器A4计算PW电压正序 基波分量的估计频率高=a岣+叫"，其中《ln为PW电压的额定频率；积分器13对今积分得 到PW电压正序基波分量的相位估计值^ ;
[0050] PW电压正序基波分量估计频率命作为第一广义积分器和第一广义积分器的谐振 频率输入。
[0051] 所述的无刷双馈感应发电机转速估计系统，其特征在于：
[0052] 所述CW电流基波提取器，首先根据&和无刷双馈感应发电机转速估计值计算 CW电流基波频率估计值&，然后根据也对i2a和i2P进行自适应滤波得到CW电流基波a轴分量i2af和CW电流基波0轴分量i2Pf;
[0053] 所述CW电流基波提取器由CW电流基波频率估计模块、第三广义积分器和第四广 义积分器组成，
[0054] CW电流基波频率估计模块根据為和无刷双馈感应发电机转速估计值也 计算CW电流基波频率估计值化，分别送至第三广义积分器和第四广义积分器，
;其中P#P2分别为PW和CW的极对数；
[0055] 第三广义积分器结构与第一广义积分器的结构相同，区别仅在于比例器P3输出 结果仅送至加法器A2,并以i2a、也、i2af分别代替ula、命、ulaf;
[0056] 第四广义积分器结构与第三广义积分器相同，区别仅在于以i2fi、i2af分别代替 工2 a、工2 a f 0
[0057] 所述的无刷双馈感应发电机转速估计系统，其特征在于：
[0058] 转子位置锁相环，其输入为sin( 0汴0 2)和cos( 0片0 2)，输出为无刷双馈感应发 电机的转速估计值;
[0059] 所述转子位置锁相环包括乘法器M3、乘法器M4、加法器A5、第二余弦计算器、第二 正弦计算器、第二PI控制器、积分器14和比例器P4;>[0060]sin( 9汴9 2)和第二余弦计算器计算的余弦值 _____送至乘
法器M3,cos( 0d0 2)和第二正弦计算器计算的正弦值
〖至乘 法器M4;乘法器M3进行
运算，乘法器M4进行
丨运算，加法器A5对乘法器M3和乘法器M4的运算 结果进行运算：
得到
II出至第二PI控制器；其中《为转子位置估计值，？1和p2SPW和CW的极对数；第二PI控制器通过调节
为0从而 得到+凡)4，将其分别送至积分器14和比例器P4 ;积分器14对(八+朽)4积 分得到(凡，分别送至第二余弦计算器、第二正弦计算器；比例器P4进行运算：
_，得到无刷双馈感应发电机的转速估计值。
[0061] 本发明所依据的技术原理如下：
[0062] 根据无刷双馈感应发电机的原理可知其真实转速与PW电压真实频率《 :和CW 电流真实频率之间的关系为
[0063]
，（1)
[0064] 式中pJPp2分别为PW和CW的极对数。
[0065] 对式（1)整理后得
[0066] ?丄+?2= (pj+p2)?r，(2)
[0067] 忽略积分初值的影响，对式（2)中等号左右两边分别积分得到
[0068] 0 汴 02= (p办2) 0 r， (3)
[0069]式⑶中9JP9 2分别为PW电压的真实相位与CW电流的真实相位，9A无刷 双馈感应发电机的真实转子位置。
[0070] 当PW电压与CW电流都为理想正弦波时，通过转子位置锁相环锁定无刷双馈感应 发电机的转子位置，即可同时估计出其转速。
[0071] 无刷双馈感应发电机具有不对称负载或整流桥负载时，PW电压会产生畸变，CW电 流中会存在谐波，此时应采取一些措施对PW电压波形和CW电流波形进行预处理，然后再用 转子位置锁相环估计转速。
[0072] 采用本发明可以省去无刷双馈感应发电机控制系统中的转速传感器和转子位置 传感器，提高无刷双馈感应发电机运行的鲁棒性，降低系统的硬件成本和维护成本。本发明 既适用于无刷双馈感应发电机独立发电模式，也适用于并网发电模式；既能用于无刷双馈 感应发电机空载运行时的转速估计，也能用于带三相对称负载、不对称负载以及整流桥负 载等各种负载时的转速估计。
【附图说明】
[0073] 图1为本发明的实施方案结构示意图；
[0074] 图2为PW电压正序基波提取器的结构示意图；
[0075] 图3为本发明中第一广义积分器的结构示意图；
[0076] 图4为本发明中PW电压锁相环的结构示意图；
[0077] 图5为CW电流基波提取器的结构示意图；
[0078] 图6为转子位置锁相环的结构示意图；
[0079] 图7 (a)为本实施例Os~18s之间的PW相电压实验波形；
[0080] 图7 (b)为本实施例2. 2s~2. 7s之间放大的局部PW相电压实验波形；
[0081] 图8(a)为为本实施例Os~18s之间的CW相电流实验波形；
[0082] 图8 (b)为为本实施例2. 2s~2. 7s之间放大的局部CW相电流实验波形；
[0083] 图9 (a)为在图7 (a)所示的PW电压和图8 (a)所示的CW电流实验波形下的无刷 双馈感应发电机转速估计值波形；
[0084] 图9 (b)为在图7 (a)所示的PW电压和图8 (a)所示的CW电流实验波形下的无刷 双馈感应发电机转速测量值波形。
【具体实施方式】
[0085] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。
[0086] 如图1所示，本发明实施例包括电压变换模块、电流变换模块、PW电压正序基波提 取器、CW电流基波提取器、电压幅值归一化模块、电流幅值归一化模块、相位混合器和转子 位置锁相环。
[0087] 如图2所示，所述PW电压正序基波提取器包括第一广义积分器、第二广义积分器、 正序分量计算模块、PW电压锁相环；
[0088] 第一广义积分器滤除ula中的高次谐波得到a轴电压基波分量ulaf，并对其进行 90°的相角偏移，得到a轴移相电压基波分量qulaf，将ulaf和qulaf送至正序分量计算模 块；
[0089] 第二广义积分器滤除ulfi中的高次谐波得到0轴电压基波分量^^，并对其进行 90°的相角偏移，得到0轴移相电压基波分量qu1Pf，将u1Pf和qu1Pf送至正序分量计算模 块；
[0090] 正序分量计算模块计算正序基波a轴分量M1q^和正序基波|3轴分量?，牛将 它们送至PW电压锁相环；
[0091] 当无刷双馈感应发电机带整流桥类负载时会在PW电压中引入谐波；而无刷双馈 感应发电机带不平衡负载时会导致PW电压三相不平衡，三相不平衡电压可看作是由正序 分量、负序分量和零序分量组成。PW电压正序基波提取器能在滤除谐波的同时提取出正序 分量，这样就能最大限度地避免PW电压畸变对无刷双馈感应发电机转速估计精度的影响。
[0092]如图3所示，所述第一广义积分器为自适应二阶广义积分器，包括加法器A1、比例 器P1、加法器A2、比例器P2、比例器P3、积分器II和积分器12。
[0093] 如图4所示，PW电压锁相环包括乘法器M1、乘法器M2、加法器A3、第一正弦计算 器、第一余弦计算器、第一PI控制器、加法器A4和积分器13 ;在本实施例中，第一PI控制 器的参数设置为kp= 100,ki= 4575,PW电压的额定频率《ln为100*Jrrad/s。
[0094] 如图5所示，CW电流基波提取器由CW电流基波频率估计模块、第三广义积分器和 第四广义积分器组成；首先根据PW电压正序基波分量估计频率高和无刷双馈感应发电机 转速估计值计算CW电流基波频率估计值,然后根据也对"。和i2P进行自适应滤波 得到CW电流基波a轴分量i2af和CW电流基波0轴分量i2Pf;
[0095] 根据无刷双馈感应发电机的磁耦合原理，当PW电流中含有谐波时，会在CW电流中 感应出相应的谐波，为了保证无刷双馈感应发电机转速估计的精度，应该对CW电流中的谐 波进行抑制。CW电流基波提取器能根据CW电流的基波频率进行自适应滤波。
[0096]如图6所示，转子位置锁相环包括乘法器M3、乘法器M4、加法器A5、第二余弦计算 器、第二正弦计算器、第二PI控制器、积分器14和比例器P4 ;在本实施例中，第二PI控制 器的参数设置为kp= 10,ki= 60。
[0097] 在本实施例中，无刷双馈感应发电机工作在独立发电模式，负载为三相整流桥的 直流侧并联600yF电容和25Q电阻；Os~2. 43s之间，无刷双馈感应发电机空载运行，在 2. 43s，无刷双馈感应发电机突加整流桥负载。
[0098] 图7(a)为本实施例Os~18s之间的PW相电压实验波形，图7(b)为本实施例 2. 2s~2. 7s之间放大的局部PW相电压实验波形；其纵坐标为PW电压，单位为V;横坐标为 时间，单位为s。从2. 2s~2. 7s之间的波形可以看出，无刷双馈感应发电机连接整流桥负 载后，PW电压中含有显著的谐波。
[0099] 图8 (a)为为本实施例Os~18s之间的CW相电流实验波形，图8 (b)为为本实施 例2. 2s~2. 7s之间放大的局部CW相电流实验波形；其纵坐标为CW电流，单位为A;...