【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電子信息，具體涉及一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法和系統。
技術介紹
1、通常，在雙饋式異步風力發電機并網時，通過調節轉子線圈的勵磁電流大小，間接控制定子端輸出電壓。通過調節勵磁電流的有功分量和無功分量，進而控制風力發電機的輸出功率，實現機械功率和電磁功率平衡。目前轉子電流控制均是在park變化的基礎上，采用pi控制器進行調節。pi參數采用經驗值法和試探法，在調試過程漫長，且未考慮系統參數變化下的穩定性。由于鐵磁材料具有磁飽和現象，當轉子電流和定子電流變化時，氣隙磁動勢呈非線性變化，容易影響控制系統的穩定性。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于，提供一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，以解決現有技術中當轉子電流和定子電流變化時，氣隙磁動勢呈非線性變化，易影響控制系統的穩定性的技術問題。
2、為達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案予以實現：
3、一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，包括以下步驟：
4、構建雙饋式異步風力發電機并網結構，根據雙饋式異步風力發電機并網結構，確定該結構的狀態方程；
5、將狀態方程轉換為線性方程；根據線性方程得到標稱參數下狀態空間方程及參數不確定性方程；將參數不確定性方程以反饋的形式與標稱參數下狀態空間方程相結合，得到線性綜合狀態空間方程；
6、將綜合狀態空間方程轉換為傳遞函數形式，建立基于μ值的混合靈敏度數學理論的廣義被控對象；采用d-k迭代法求解線性分式變
7、優選地，所述根據雙饋式異步風力發電機并網結構確定該結構的狀態方程，具體為：
8、根據雙饋式異步風力發電機并網結構的數學模型，得到電路狀態空間方程如下：
9、
10、轉子轉矩方程有：
11、
12、總狀態方程為：
13、
14、總狀態方程化簡得到簡化總狀態方程：
15、
16、轉換為標準型式：
17、
18、輸出量選擇為控制目標為
19、其中，ls—定子線圈自感；lr—轉子線圈自感；lm—定子線圈與轉子線圈間互感；rs—定子線圈電阻；rr—轉子線圈電阻；ωs—定子合成磁場轉速；ωr—轉子轉速；j—轉子轉動慣量；n—轉子轉動慣量；tm—轉子獲得的機械轉矩；ids—定子電流直軸分量；iqs—定子電流交軸分量；idr—轉子電流直軸分量；iqr—轉子電流交軸分量；vds—定子電壓直軸分量；vqs—定子電壓交軸分量；vdr—轉子電壓直軸分量；vqr—轉子電壓交軸分量；i—各電流分量總表達式。
20、優選地，所述將狀態方程轉換為線性方程，具體為：
21、根據坐標變換原理，將狀態方程線性化，令
22、
23、得
24、z'＝az+bu
25、其中，a、b矩陣為系數矩陣；z為原狀態向量；為原狀態向量的倒數；z’為變換后的狀態向量；u為控制輸入量。
26、優選地，所述根據線性方程得到標稱參數下狀態空間方程及參數不確定性方程，具體為：
27、以電感參數ls、lm、lr根據氣隙磁密度變化為攝動參數，根據線性方程得到標稱參數下狀態空間方程為：
28、
29、不確定性方程的反饋方程為
30、
31、其中，為參數攝動的輸入；為參數攝動的輸出；為標稱狀態下的狀態矩陣；為含參數攝動的廣義被控對象的狀態量；為參數攝動矩陣；δ1、δ2、δ3取值范圍為[0,1]。
32、優選地，所述將參數不確定性方程以反饋的形式與標稱參數下狀態空間方程相結合，得到線性綜合狀態空間方程，具體為：
33、
34、δu＝δδy
35、其中，為變換后的狀態向量的倒數；z為原狀態向量；δy為不確定塊的輸入向量，即廣義被控對象的輸出向量；u為廣義被控對象的輸入向量；y為廣義被控對象的輸出向量；δu為不確定塊的輸出向量，即廣義被控對象的輸入向量；z'為變換后的狀態向量；δ為不確定塊的系數矩陣；a、b、c、d均為系數矩陣。
36、優選地，所述將綜合狀態空間方程轉換為傳遞函數形式，建立基于μ值的混合靈敏度數學理論的廣義被控對象，具體為：
37、
38、δu＝δ(s)δy
39、其中
40、
41、f1為可控輸入量向量，轉子線圈輸入電壓vdr、vqr,風力發電機機械轉矩tm；f2為不可控輸入量向量，定子線圈輸出電壓，即并網點電壓vds、vqs；ωn為輸出量參考值，本模型指轉子轉速單位時間內變化速率；z1、z2為控制性能評價指標，z1為轉子轉速單位時間內變化速率與給定值的差值，z2為可控輸入量的大?。籶(s)為廣義被控對象傳遞函數；u為廣義被控對象的輸入向量；y為輸出向量。
42、優選地，所述采用d-k迭代法求解線性分式變換閉環傳遞函數，得到控制器的各參數，具體為：
43、采用d-k迭代法求解下式：
44、
45、解得：
46、
47、其中，p(s)為廣義被控對象傳遞函數；δ為不確定塊的系數矩陣；kμ為控制器的傳遞函數；a0～a4、b0～b5為常數系數，均由d-k迭代法求解得到。
48、第二方面，本申請公開了一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制系統，包括：
49、狀態方程構建單元，用于構建雙饋式異步風力發電機并網結構，根據雙饋式異步風力發電機并網結構，確定該結構的狀態方程；
50、線性轉換單元，用于將狀態方程轉換為線性方程；根據線性方程得到標稱參數下狀態空間方程及參數不確定性方程；將參數不確定性方程以反饋的形式與標稱參數下狀態空間方程相結合，得到線性綜合狀態空間方程；
51、求解單元，用于將綜合狀態空間方程轉換為傳遞函數形式，建立基于μ值的混合靈敏度數學理論的廣義被控對象；采用d-k迭代法求解線性分式變換閉環傳遞函數，得到控制器的各參數，根據各參數設計雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制器，實現雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制。
52、第三方面，本申請公開了一種電子設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現上述任一項所述的雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法的步驟。
53、第四方面，本申請公開了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述任一項所述的雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法的步驟。
54、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
55、1)通過坐標變換原理，將非線性狀態空間方程，轉本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于，所述根據雙饋式異步風力發電機并網結構確定該結構的狀態方程，具體為：
3.根據權利要求1所述的一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于，所述將狀態方程轉換為線性方程，具體為：
4.根據權利要求1所述的一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于，所述根據線性方程得到標稱參數下狀態空間方程及參數不確定性方程，具體為：
5.根據權利要求1所述的一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于，所述將參數不確定性方程以反饋的形式與標稱參數下狀態空間方程相結合，得到線性綜合狀態空間方程，具體為：
6.根據權利要求1所述的一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于，所述將綜合狀態空間方程轉換為傳遞函數形式，建立基于μ值的混合靈敏度數學理論的廣義被控對象，具體為：
7.根據權利要求1所述的一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于
8.一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制系統，其特征在于，包括以下步驟：
9.一種電子設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1-7任一項所述的雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-7任一項所述的雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于，所述根據雙饋式異步風力發電機并網結構確定該結構的狀態方程，具體為：
3.根據權利要求1所述的一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于，所述將狀態方程轉換為線性方程，具體為：
4.根據權利要求1所述的一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于，所述根據線性方程得到標稱參數下狀態空間方程及參數不確定性方程，具體為：
5.根據權利要求1所述的一種雙饋式異步風力發電機并網魯棒控制方法，其特征在于，所述將參數不確定性方程以反饋的形式與標稱參數下狀態空間方程相結合，得到線性綜合狀態空間方程，具體為：
6.根據權利要求1所述的一種雙饋式異步風力發電機并網...
【專利技術屬性】
技術研發人員：付強，張雪巖，韓鈺鑫，楊運家，楊晨光，秦澤陽，郭君宜，王慶灝，
申請(專利權)人：國網北京市電力公司，
類型：發明
國別省市：
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