6、独立运行 BDFIG 的控制方法与不平衡及低次谐波电压抑制

独立运行 BDFIG 的控制方法与不平衡及低次谐波电压抑制

1. 独立运行 BDFIG 的基本控制方法

1.1 控制原理与信号处理

在独立运行的无刷双馈感应发电机（BDFIG）控制系统中，为了获得期望的功率绕组（PW）侧电压和频率，需要对控制信号进行处理。使用低通滤波器（LPF1）清除速度信号中因微分步骤产生的噪声。在控制系统的最后阶段，借助图中所示的控制回路，根据控制绕组（CW）dq 轴电流的调整值，实现 CW 侧变流器的门控信号，以达到 DVC（直接电压控制）策略的目标。

1.2 性能分析实验

为了验证基于 60 - kVA BDFIG 的独立变速恒频（VSCF）船舶轴带发电系统的动态性能，进行了四个不同的实验。
- 实验一：满载到空载的阶跃负载变化
- 实验条件：转子转速为 600 r/min，负载从满载突然变为空载。
- 实验结果：CW 电流从 79.2 A 迅速降至 28.3 A，输出电压在负载变化的过渡期间突然增加，增加幅度为额定电压的 8.8%，在可接受范围内。
- 实验二：空载到 42 kW 的阶跃负载变化
- 实验条件：转子转速为 400 r/min，负载从空载突然变为 42 kW。
- 实验结果：输出电压在 300 ms 内降至额定值的约 91%，随后恢复。在此过程中，CW 侧电流从 28.2 A 增加到 115 A。
- 实验三：相同负载下的速度变化
- 实验条件：负载保持 42 kW，进行超同步到亚同步以及亚同步到超同步的速度变化。