专利名称：直驱式永磁同步风力发电系统中整流装置的防扰动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直驱式永磁同步风力发电系统，具体是一种直驱式永磁同步风力发电系统中整流装置的防扰动控制器。
背景技术：
直驱式永磁同步风力发电系统中整流装置前端输入为风机发出的变频变幅交流电，随机性大，为了解决输入扰动的问题，传统的方式采用单周控制技术，该技术是一种脉冲状的非线性控制技术，这种技术利用了开关变换器的脉冲特性和非线性特性，实现电压或电流平均值的即时控制，具有响应速度快，鲁棒性好，抗输入扰动能力强等特点。单周期控制是在20世纪90年代初由Keyue M. Semdley基于Buck电路提出的，它 是一种大信号非线性控制方式，其基本思想是控制功率开关管的导通时间或者关断时间，在每个开关周期内，使功率开关变换器的开关变量平均值在稳态或者暂态严格等于控制参考或者与控制参考成比例。这种控制的最大特点是能在一个开关周期内有效抵制输入侧的扰动。下面以Buck变换器为例来具体阐明单周期控制技术的原理，如图3所示。为简化分析过程，设电路工作在稳定状态，滤波电感L和滤波电容C足够大，以至于在一个工作周期内，输出电压和电流都可以看作恒定值，且Q为理想开关管，D为理想二
极管，开关频率为固定值。当电路正常工作时，由触发器组成的控制电路以恒定频率产生开通脉冲，开通功率管Q，二极管D的电压匕,送到积分器(积分器初始状态为零)，当积分器输出电压匕达
到给定电压时，比较器输出发生翻转，RS触发器发出信号关断开关管Q，与此同时，RS触
发器发出复位信号使实时积分器复位至零，为下一周期做好准备，工作波形如图3-2所示。经过以上分析，我们可以得出控制方程如下式= —J0 ιβ = ~J0 &由' =(3-1)如果给定信号 为常数，二极管的平均电压Vs就为常数，从而输出电压K、就为常数。在单周期控制中，占空比由下式决定 (3-2)可见，占空比d是输入电压&和参考电压的非线性函数，因而这种控制方式属非线性控制。由于这种非线性控制的存在，使得匕,处电压平均值在每一开关周期内都与
完全相同，并且与输入电压匕大小无关。这样，输出电圧t便是参考电压的线性函
数
权利要求1.一种直驱式永磁同步风力发电系统中整流装置的防扰动控制器，其特征在于它是由抑制输入扰动的单周期控制电路模块和抑制负载扰动的PID控制电路模块构成，所述抑制输入扰动的单周期控制电路模块是由窄脉冲发生器、主控制器、比较器、积分器和极性变换器构成，主控制器和窄脉冲发生器电连接，窄脉冲发生器与积分器上的复位开关电连接；滤波电路的输入端的二极管电压经极性变换器进行比例和极性变换后，通过积分器送入比较器，比较器将比较结果送入主控制器，形成单周期内的控制环；滤波电路的输出电压经分压采样后送入抑制负载扰动的PID控制电路模块，抑制负载扰动的PID控制电路模块将输出电压与参考电压的误差经补偿放大后送入比较器，作为比较器的单周期控制的参考值。
2.根据权利要求I所述的直驱式永磁同步风力发电系统中整流装置的防扰动控制器，其特征在于所述窄脉冲发生器主要有或非门逻辑控制器、电容和接地电阻构成，来自开关管的驱动电压作为输入信号一路直接与非门逻辑控制器的输入端电连接，另一路经电容与或非门逻辑控制器的另一输入端电连接，接地电阻接在电容与或非门逻辑控制器之间的连接线上。
专利摘要本实用新型公开了一种直驱式永磁同步风力发电系统中整流装置的防扰动控制器，它是由抑制输入扰动的单周期控制电路模块和抑制负载扰动的PID控制电路模块构成，由于采用了改进后的单周期防扰动控制器，由于单周期控制能够完全的抑制开关变量的稳态和动态误差，在主电路的设计中就可以将滤波电路与前面电路解耦开来，而新增的PID控制环，将输出电压与参考电压的误差经补偿放大后代替单周期控制的参考值，从而达到灵活调整占空比的目的，减小了元件非理想性带来的稳态误差，增大了负载调整范围，加快了过渡过程；由于采用改进后的窄脉冲发生器，因而开关变量的所有时间信息都被积分器有效获取，稳态误差得以减小。
文档编号H02M7/02GK202737756SQ20122027991
公开日2013年2月13日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者张红斌, 王红胜 申请人:广东迪奥技术工程有限公司