双馈风力发电机转子电流滑模变结构观测器运行研究

钟泽航，杨俊华

(广东工业大学,广州 510006)



双馈风力发电机转子电流滑模变结构观测器运行研究

钟泽航，杨俊华

(广东工业大学,广州 510006)

传感器故障下，为实现海上双馈风电系统的重构控制和不间断运行，需要精确的转子电流观测信号，研究参数鲁棒性好、动态响应速度快的转子电流状态观测策略。在分析同步坐标系下双馈风力发电机数学模型基础上变换电机模型，选取定子电流为状态向量；通过控制定子电流估计值的偏差，设计滑模控制器，跟踪定子电流；系统进入滑动模态后，通过低通滤波器滤波，去除控制器输出信号中的高频失真信号，获得转子电流观测值。基于PSCAD/EMTDC仿真平台，搭建双馈电机滑模观测器矢量控制系统模型。仿真结果表明，该观测器估算方法能够快速跟踪电机转子电流变化，并可在一定程度上抑制参数误差对电流观测精度的影响，算法简单、易实现。

双馈发电机；转子电流观测器；滑模变结构；重构控制；矢量控制

0 引 言

与陆地相比，海上风速高、湍流强度小、风速风向稳定，但海上风电系统的维护是制约海上风电发展的主要原因之一[1]。根据国家电力监管委员会公布的2010年风电系统故障分类统计数据显示，传感器故障率达9.4%，在各类部件中排第4位[2]。研究传感器故障下海上风电系统的状态观测与重构控制策略，实现故障期间的不间断运行，可提高系统可靠性、降低维护成本和增加有效发电时间。

根据能观性标准，文献[3]提出了双馈风电系统传感器故障监测、诊断和重构控制策略，但过度依赖于电流、电压、转速和位置精确观测结果。……