直驱风电系统双PWM变流器非线性控制策略

摘要

在直驱风电系统中,为了提高变流器的性能,该文提出了外环采用PI控制,内环采用无源控制的混合控制策略.根据主电路拓扑结构分别建立了在dq坐标系下的欧格-拉格朗日EL (Euler-Lagrange)模型和端口受控耗散哈密顿PCHD (port control Hamiltonian with dissipation)模型.基于EL模型,采用了注入阻尼的方法,得到无源控制律;而基于PCHD模型,采用能量成形的方法,利用IDA-PBC (injecting damping-passivity-based contro)控制算法设计无源控制器.仿真结果表明机侧变流器能够实现对转速的控制;网侧变流器实现直流电压跟踪控制、单位功率因数并网.实验验证了所提控制策略的可行性.