基于解析计算的CSC-PMSG-WGS控制器PI参数设计

发布时间：2018-01-13 11:47

本文关键词：基于解析计算的CSC-PMSG-WGS控制器PI参数设计　出处：《电工技术学报》2017年20期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：在基于电流源型变换器的永磁同步风力发电系统(CSC-PMSG-WGS)控制中,比例积分(PI)控制依然是广泛采用的基本控制方法。传统PI参数设计方法由于采用诸多近似计算而使得设计结果不准确,或是由于采用智能优化算法进行参数自动寻优导致PI参数的设计方法不通用。为了综合考虑系统中控制器PI参数设计的准确性和简便性,提出一种基于解析计算的设计方法。该方法首先在分析考虑工程实际情况的控制系统传递函数基础上,推导出控制器PI参数解析计算表达式;然后按照系统性能要求及系统参数确定计算式中的关键待定参数进而得到PI参数的值;最后,针对10k W CSC-PMSG-WGS系统实例,分析采用该方法的PI参数详细设计过程。仿真和实验结果证明了采用所提控制器参数设计方法能够有效减少控制器参数设计工作量,并且取得良好的动态和稳态控制性能。
[Abstract]:In the CSC-PMSG-WGS control of permanent magnet synchronous wind power generation system based on current source converter. Proportional integral (Pi) control is still widely used as the basic control method. The traditional Pi parameter design method makes the design results inaccurate due to the use of many approximate calculations. Or because the intelligent optimization algorithm is used to optimize the parameters automatically, the design method of Pi parameter is not universal. In order to consider the accuracy and simplicity of Pi parameter design of controller in the system synthetically. A design method based on analytical calculation is proposed. Firstly, based on the analysis of the transfer function of the control system considering the actual engineering conditions, the analytic expression of Pi parameters of the controller is derived. Then according to the system performance requirements and system parameters, the key undetermined parameters are determined and the Pi parameters are obtained. Finally, an example of 10kW CSC-PMSG-WGS system is given. The detailed design process of Pi parameters using this method is analyzed. The simulation and experimental results show that the proposed controller parameter design method can effectively reduce the workload of controller parameter design. And good dynamic and steady control performance is obtained.
【作者单位】：教育部光伏系统工程研究中心(合肥工业大学);
【基金】：国家自然科学基金项目(51577047) 安徽省对外科技合作项目(1604b0602015) 高等学校博士学科点专项科研基金项目(201301111110005) 广东省引进创新团队项目(2011N015)资助
【分类号】：TM614
【正文快照】： 0引言基于背靠背全功率变流器的直驱永磁同步风力发电系统(Direct Permanent Magnet SynchronousGenerator Wind Generation System,D-PMSG-WGS)具有效率高、抗电网故障能力强等优点[1],正逐渐成为研究热点。背靠背变流器按照直流环节储能元件的不同分为电压源型变流器(Voltag

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