永磁直驅風力發電功率滑模控制器的研究

(西華大學電氣與電子信息學院，四川 成都 610039)

·機電工程·

永磁直驅風力發電功率滑模控制器的研究

孫 章，陳金偉，李 明

(西華大學電氣與電子信息學院，四川 成都 610039)

永磁直驅風力發電機具有多變量、非線性及強耦合的特點，系統參數變化較大直接影響系統的控制性能。基于此，設計了一種功率滑模控制器，并在直驅電機數學模型的基礎上，設計出直驅發電變流控制系統，將此滑模控制器應用于該系統的機側控制。控制器根據系統當前的狀態采用滯環函數使系統精確的在給定滑動模態軌跡中運動，其設計過程與對象參數及擾動無關，因此，該系統具有良好的抗干擾能力，并能有效解決高頻率切換帶來的抖振效應。在搭建的8極5 kW直驅發電機的Matlab/Simulink仿真模型中，對系統輸出的電壓、電流、功率控制進行了仿真分析 ，其結果表明，系統并網沖擊小、功率跟蹤精度高，表現出良好的動態性、穩定性和魯棒性。

永磁直驅風力發電；滑模控制器；滯環函數；精確跟蹤

隨著風力發電技術的不斷發展，永磁直驅式發電機(PMSG)以其效率高、轉動慣量小、可靠性高等優點，越來越受到人們的青睞。研究永磁式直驅風力發電機的控制策略，提高風力發電系統的穩定性、電能質量以及魯棒性顯得尤為重要[1-3]。

目前應用于永磁直驅風力發電機的控制算法有PID控制算法、神經網絡控制算法、模糊控制算法以及滑模控制算法等。PID控制算法響應快，精確度高，但依賴于系統參數，受外界影響較大[4]。……