基于扰动补偿的永磁直驱风力发电系统有限集模型预测电流控制方法

摘要

一种基于扰动补偿的永磁直驱风力发电系统有限集模型预测电流控制方法。建立机侧、网侧的数学模型，对于内环的电流状态方程进行离散化处理；对电流、电压、速度进行采样以及坐标变换；设计内环模型预测电流控制器；根据所构建的成本函数选择出使得成本函数值最小的最优电压矢量；将扰动扩张为新的状态，引入新的状态变量，构建出新的状态空间模型；设计扩张状态观测器；设计控制器，在控制器的输出端对系统的扰动进行补偿，从而确定最终的控制律，机侧控制框图如图3所示，网侧控制框图类似。本发明内环选用的有限集模型预测控制方法有效地改善了系统的动态性能，外环引入的扩张状态观测器能够实时估计出扰动，并在控制器端进行补偿，有效地增强了系统的抗扰性能。