变风速下永磁同步发电机无源线性反馈控制设计

作     者：杨蕾 李胜男 黄伟 张丹 马红升 许守东 杨博 YANG Lei;LI Shengnan;HUANG Wei;ZHANG Dan;MA Hongsheng;XU Shoudong;YANG Bo

作者机构：云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明市650200 云南电网有限责任公司电力调度控制中心昆明市650051 昆明理工大学电力工程学院昆明市650500 

基　　金：国家自然科学基金项目(61963020,51777078) 多直流与高比例新能源的云南电网稳控拓展技术研究与闭环仿真平台(KJDK2018210) 

出 版 物：《电力建设》 (Electric Power Construction)

年 卷 期：2020年第41卷第5期

页      码：66-74页

摘      要：为了实现永磁同步发电机(permanent magnetic synchronous generator,PMSG)的最大功率跟踪(maximum pow er point tracking,M PPT),文章设计了一款无源线性反馈控制(passivity-based linear feedback control,PBLFC)。首先,基于无源控制理论构建能量函数,通过详细分析系统各项的物理意义,保留有益系统的非线性项以改善其暂态响应特性。其次,引入线性反馈控制作为额外输入,通过能量重塑使得能量函数中的能量得以快速耗散,进而使PMSG能在快速时变风速下有效实现MPPT。此外,对闭环系统稳定性进行了深入分析,验证了闭环系统的稳定性。最后,进行了4个算例研究,即阶跃风速、随机风速、电网电压跌落和参数不确定。仿真结果表明,与矢量控制(vector control,VC)、反馈线性化控制(feedback linearization control,FLC)相比,PBLFC在各种工况下均能快速稳定地捕获最大风能,且其故障穿越(fault ride-through,FRT)和鲁棒性得到明显改善。

主 题 词：永磁同步发电机 最大功率跟踪 故障穿越 能量函数 无源线性反馈控制 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.12204/j.issn.1000-7229.2020.05.008

馆 藏 号：203923031...