永磁直驱风电系统速度辨识方法分析及比较

摘要

分析并比较用于永磁直驱风电系统的4种典型无速度传感器辨识方法,即基于反电势的锁相环(back EMF based phase-locked Loop,EPLL)方法、基于端电压的锁相环(voltage based phase-locked loop,VPLL)方法、磁链积分方法(flux integration algorithm,FIA)和简化卡尔曼观测器(simplifled Kalman observer,SKO)方法.由于系统的非线性特性,首先分析了不同辨识算法下系统的小信号稳定性和稳态特性,以比较不同算法稳态特性的差异;其次,通过Matlab/SIMULINK时域仿真和硬件实验,一方面验证了文中理论分析的结果,另一方面进一步揭示了不同控制算法的动态性能、算法复杂度、参数依赖性以及对系统运行效果的影响.结果表明:EPLL是适用于兆瓦级永磁直驱风电系统的辨识策略;FIA与EPLL相比算法较为复杂;VPLL需要更多的参数且控制性能比EPLL或FIA差;SKO方法实现最为简单,但控制效果差于其他3种方法.