范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种直驱永磁风电变流器整流装置控制方法，其特征在于，包括： 采集三相定子电压、三相定子电流并变换到αβ坐标系，对变换后的三相定子交流电压 进行检测； 当检测正常时，根据变换后的三相定子电流、以及αβ坐标系下的定子电压观测值或αβ 坐标系下的三相定子电压之一进行运算，得到邱坐标系下的反向电动势观测值； 根据反向电动势观测值，通过跟踪调节得到转子位置角速度ω 位置角Φ r; 根据ω#ΡΦρ结合电流给定，计算出相关调制波形；利用PWM技术得到控制整流装置 IGBT的PWM波形，从而实现对永磁发电机无速度传感器控制。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括： 通过ADC采集三相定子电压、三相定子电流； 对三相定子电压、三相定子电流进行坐标变换到邱坐标系； 对三相定子电压进行信号检测，输出检测结果到转子位置跟踪状态机模块，检测结果 正常，进入反向电动势观测值计算步骤，否则重新通过ADC进行采集处理。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括： 当检测正常时，判断整流装置控制信号是否开启，如果是，根据变换后的三相定子电流 以及预先得到的邱坐标系下的定子电压观测值进行运算，得到邱坐标系下的反向电动势观 测值;如果否，根据变换后的三相定子电流、邱坐标系下的三相定子电压进行运算，得到αβ 坐标系下的反向电动势观测值。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，具体包括： 发电机侧控制采用id = 0的控制方式，保证发电机在其功率因数下最大功率输出，其电 流调节在αβ坐标系内完成，需要构建PMSG在αβ坐标系上的数学模型； 根据坐标变换原理和PMSG在三相ABC坐标系上的数学模型，利用相关矩阵可以计算出 PMSG在αβ坐标系上的数学模型如下：(1) (2) 式中： ?α,?β--发电机定子电流在αβ坐标系上的分量； Ua，up--发电机定子电压在αβ坐标系上的分量； 一一转子角速度，转子磁链，转子位置角； Rs一一发电机定子电阻； P--微分算子； 根据式(2)PMSG在αβ坐标系上的电压模型可知定子侧的反向电动势为： Eesta = -Ua+Rsla+pLaia (3) Eestp-up+Rsip+pLpip (4) 式中： Eesta, EestP--反向电动势在坐标系上的分量； La,Lp 定子感抗在αβ坐标系上的分量； Rs一一发电机定子电阻； 将反向电动势代替为一个比例和积分传递函数，通过计算估计电流和采样电流之间的 偏差求得反向电动势。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括： 根据接收到的转矩命令和角速度计算得到两相旋转坐标系下d轴电流命令值，并通 过坐标变换将d，q轴电流命令值变为αβ坐标系下的电流命令值； 根据邱坐标系下的电流命令值和实际测量得到的邱坐标系下的电流值，通过运算调节 得到αβ坐标系下的电压给定值，然后缩放至合理范围； 将缩放完成的邱坐标系下的电压给定值，通过坐标变换，得到三相abc坐标系下的电压 给定，即为三相调制波，将三相调制波输入PWM处理模块，得到控制整流装置的控制信号。6. -种直驱永磁风电变流器整流装置控制装置，其特征在于，包括： 三相定子电压电流处理模块，用于采集三相定子电压、三相定子电流并变换到邱坐标 系，对变换后的三相定子交流电压进行检测，检测正常时触发反电动势运算模块； 反电动势运算模块，用于根据变换后的三相定子电流、以及邱坐标系下的定子电压观 测值或αβ坐标系下的三相定子电压之一进行运算，得到αβ坐标系下的反向电动势观测值； 跟踪调节模块，用于根据反向电动势观测值，通过跟踪调节得到转子位置角速度《4口 位置角Φτ; 波形处理模块，用于根据~和仏，结合电流给定，计算出相关调制波形;利用PWM技术 得到控制整流装置IGBT的PWM波形，从而实现对永磁发电机无速度传感器控制。7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述三相定子电压电流处理模块具体用 于，通过ADC采集三相定子电压、三相定子电流;对三相定子电压、三相定子电流进行坐标变 换到αβ坐标系；对三相定子电压进行信号检测，检测结果正常，触发所述反电动势运算模 块，否则重新通过ADC进行采集处理。8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述反电动势运算模块具体用于，当检测 正常时，判断整流装置控制信号是否开启，如果是，根据变换后的三相定子电流以及预先得 到的αβ坐标系下的定子电压观测值进行运算，得到αβ坐标系下的反向电动势观测值;如果 否，根据变换后的三相定子电流、邱坐标系下的三相定子电压进行运算，得到邱坐标系下的 反向电动势观测值。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述反电动势运算模块根据如下公式进行 运算： 发电机侧控制采用id = 0的控制方式，保证发电机在其功率因数下最大功率输出，其电 流调节在αβ坐标系内完成，需要构建PMSG在αβ坐标系上的数学模型； 根据坐标变换原理和PMSG在三相ABC坐标系上的数学模型，利用相关矩阵可以计算出 PMSG在αβ坐标系上的数学模型如下：(1)(62) 式中： ?α,?β--发电机定子电流在αβ坐标系上的分量； Ua，up--发电机定子电压在αβ坐标系上的分量； ^',ΘΓ一一转子角速度，转子磁链，转子位置角； Rs一一发电机定子电阻； P--微分算子； 根据式(2)PMSG在αβ坐标系上的电压模型可知定子侧的反向电动势为： Eesta = -Ua+Rsla+pLaia (3) Eestp-up+Rsip+pLpip (4) 式中： Eesta, EestP--反向电动势在坐标系上的分量； La,Lp--定子感抗在αβ坐标系上的分量； Rs一一发电机定子电阻； 将反向电动势代替为一个比例和积分传递函数，通过计算估计电流和采样电流之间的 偏差求得反向电动势。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波形处理模块具体用于，根据接收到 的转矩命令和角速度ω r计算得到两相旋转坐标系下d轴电流命令值，并通过坐标变换将d， q轴电流命令值变为αβ坐标系下的电流命令值;根据αβ坐标系下的电流命令值和实际测量 得到的αβ坐标系下的电流值，通过运算调节得到αβ坐标系下的电压给定值，然后缩放至合 理范围；将缩放完成的αβ坐标系下的电压给定值，通过坐标变换，得到三相abc坐标系下的 电压给定，即为三相调制波，将三相调制波输入PWM处理模块，得到控制整流装置的控制信 号。
【专利摘要】本发明涉及一种直驱永磁风电变流器整流装置控制方法，包括：采集三相定子电压、三相定子电流并变换到αβ坐标系，对变换后的三相定子交流电压进行检测；当检测正常时，根据变换后的三相定子电流、以及αβ坐标系下的定子电压观测值或αβ坐标系下的三相定子电压之一进行运算，得到αβ坐标系下的反向电动势观测值；根据反向电动势观测值，通过跟踪调节得到转子位置角速度ωr和位置角Φr；根据ωr和Φr，结合电流给定，计算出相关调制波形；利用PWM技术得到控制整流装置IGBT的PWM波形，从而实现对永磁发电机无速度传感器控制。
【IPC分类】H02P21/24, H02P21/18
【公开号】CN105610371
【申请号】CN201610093325
【发明人】崔安斌
【申请人】天津一重电气自动化有限公司, 中国第一重型机械股份公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年2月22日