基于DSP與FPGA的雙饋式風(fēng)電變流器控制系統

4．1 轉子側變流器控制
轉子側變流器目標是有功功率和無(wú)功功率解耦控制，并為發(fā)電機轉子側提供勵磁，以實(shí)現定子側的恒頻輸出。為實(shí)現DFIG的功率解耦控制，列出DFIG有功、無(wú)功功率：Ps=udsids+uqsiqs，Qs=uqsids-udsiqs。采用基于定子磁場(chǎng)定向的矢量控制策略并忽略工頻下的DFIG定子電阻，可簡(jiǎn)化為：
Ps=-u1iqs，Qs=-u1ids (1)
由上式可知，DFIG輸出有功功率Ps與定子電流的轉矩分量iqs成正比，無(wú)功功率Qs與勵磁分量ids成正比。因為Ps和Qs的調節是通過(guò)DFIG轉子側電壓型變流器實(shí)現的，推導出轉子電壓與iqs，ids之間的關(guān)系如下：

udr’，uqr’為實(shí)現轉子電壓、電流解耦控制的解耦項；△udr，△uqr為消除轉子電壓、電流交叉耦合的補償項。將轉子電壓分解為解耦項和補償項，既簡(jiǎn)化了控制，又能保證控制精度和動(dòng)態(tài)響應的快速性。構建轉子側PWM變流器控制系統見(jiàn)圖4。

在轉子側變流器控制中，通過(guò)檢測定子兩相電壓得到定子磁通角，并進(jìn)行定子磁鏈計算。通過(guò)光電編碼器得到轉子速度，積分可得轉子初始位置角度。定子電壓頻率減去轉子轉速頻率可得轉差頻率。在轉速功率雙閉環(huán)控制中，根據主控無(wú)功給定，計算出d軸電流指令，使定子側運行在指定的功率因數；根據主控的轉矩給定和實(shí)際的磁鏈可推導出q軸電流指令，以此來(lái)調節電機轉速。將得到的d，q軸電流值加上各自的耦合項反變換到兩相靜止坐標系下，作為SVPWM的輸入值來(lái)控制轉子側變流器。