三相双凸极永磁风力发电机系统及其控制方法

摘要

本发明涉及一种三相双凸极永磁风力发电机的可变速风力发电系统及其控制方法，包括风力机和三相双凸极永磁发电机，以及两个PWM功率变换器和控制器，在系统中：风力机与双凸极永磁发电机的转动轴连接，双凸极永磁发电机的定子电枢绕组端子与发电机侧PWM功率变换器连接，网侧PWM功率变换器的交流侧与电网连接，两个PWM功率变换器采用背靠背连接；发电机侧PWM功率变换器的控制器电路包括：电流传感器、旋转编码器和含有SVPWM发生器的控制器，控制器的输入端与电流传感器、旋转编码器相连接，并由SVPWM发生器输出信号控制PWM功率变换器。

主权项

一种三相双凸极永磁风力发电机的可变速风力发电系统，包括风力机和三相永磁发电机，以及分别设置在发电机侧和网侧的两个PWM功率变换器和其相应的控制器电路，风力机与三相永磁发电机的转动轴连接，三相永磁发电机的定子电枢绕组端子与发电机侧PWM功率变换器连接，网侧PWM功率变换器的交流侧与电网连接，两个PWM功率变换器采用背靠背连接，其特征在于：所述的三相永磁发电机为双凸极永磁发电机；发电机侧PWM功率变换器的控制器电路包括：电流传感器、旋转编码器以及含有最大风能跟踪模块MPPT、最大效率控制/最大转矩控制模块、电流控制模块和SVPWM发生器的控制器，控制器的输入端分别与电流传感器和旋转编码器相连接，控制器由SVPWM发生器输出信号与PWM功率变换器相连接；控制器的输入端由旋转编码器获得转速信号经MPPT形成转矩控制信号Tg*，转矩控制信号输入最大效率控制/最大转矩控制模块，最大效率控制/最大转矩控制模块输出的交轴电流给定信号iq*和直轴电流给定信号id*输入电流控制模块；由电流传感器获得的发电机A、B两相的电流测量信号ia和ib经矢量变换转换为交、直轴电流测量信号id和iq输入电流控制模块；由电流控制模块产生调制信号ud*和uq*输入SVPWM发生器，SVPWM发生器输出信号与PWM功率变换器相连接。