技術特征:1.一種電網電壓不平衡時雙饋電機的網側變流器控制方法,雙饋電機的轉子采用轉子側變換器和網側變換器兩個變換器控制,兩個變換器通過中間的直流母線和大電容相連接,其特征在于,網側變流器控制采用PID電壓外環控制,電流內環采用IMO內模觀測器與無源控制器相結合的控制方法,具體包括:外環電壓環的PID控制器輸出后與直流母線電壓相乘得到平均有功功率分量Pg0,與平均無功功率分量Qg0一起再經過3種控制目標計算,得到內環電流環網側電流的參考值
輸入到無源控制器中;
網側電壓、電流的瞬時值經過正負序分離后,得到的正負序電流值,通過IMO內模觀測器,計算得到內環電流補償量;網側電流的瞬時值經過正負序分離后,得到的正負序電流值與內環電流環網側電流的參考值
一起送入無源控制器,電流內環的IMO內模觀測器和無源控制器,分別在正負雙同步旋轉坐標系中控制各自的正、負序分量,使得各電磁量的正、負序分量在各自坐標系中變為直流量進行控制;
3種控制目標分別為1)網側輸入有功功率只含有直流分量;2)網側輸入的無功功率只含有直流分量;3)網側輸入的電流不含負序分量。
2.根據權利要求1所述電網電壓不平衡時雙饋電機的網側變流器控制方法,其特征在于,所述無源控制器在端口受控的耗散哈密頓PCHD模型的基礎上,采用互聯和阻尼分配無源性控制方法設計,設計前提條件為:
A:系統能量增長綜合總是小于系統能量耗散總和,即系統具有耗散性;
B:系統是耗散的,且滿足輸入嚴格無源和輸出嚴格無源,則系統是嚴格無源的。定義網側變流器的數學模型為:
Lgpqgp+Cgpqgp+Rgpqgp=ugp
其中,
其中Rg為線路阻抗與電感等效串聯電阻總和,Lg為濾波電感,ω為電網同步角速度,
和
分別為正序分量在正轉坐標系d軸和q軸上的網側電壓分量、網側變流器交流側電壓分量、網側變流器交流側電流分量;
和
為負序分量在負轉坐標系d軸和q軸上的網側電壓分量、網側變流器交流側電壓分量、網側變流器交流側電流分量;
取系統的能量函數Hgp為:
L系統能量函數中的正定對稱矩陣,
取
和![]()
上標T為轉置,上標-1為矩陣的逆,上面打點是對其求導;
得電網網側正序的PCHD模型為:
![]()
式中:Jgp為互聯矩陣,
為反對稱矩陣;
為耗散矩陣,
為正定的對稱矩陣;
同理,得到負轉同步旋轉坐標系下負序分量的PCHD模型為:
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由于新舊的互聯矩陣結構守恒,取注入的新的互聯矩陣和阻尼矩陣分別為:
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為互聯系數;r1gp和
為阻尼系數,它們均為非負數且不同時為0。
3.根據權利要求2所述電網電壓不平衡時雙饋電機的網側變流器控制方法,其特征在于,所述IMO內模觀測器針對控制器中電流環存在參數攝動、干擾不確定因素,在無源控制基礎上加入了基于內模控制的狀態觀測器,由極點配置方法優化觀測器參數,實現了對電流的補償控制;
改寫網側變流器的數學模型為:
其中,上式增加的干擾量項可表示為:
為不可測干擾;ΔLg=Lg-Lg0,ΔRg=Rg-Rg0分別為系統實際參數值Lg、Rg與濾波電感額定值Lg0、線路等效串聯電阻額定值Rg0之間的偏差;