17、双馈感应发电机转子位置与速度观测器研究

双馈感应发电机转子位置与速度观测器研究

1. 转子位置观测器的参数不确定性鲁棒性

在无传感器电压控制系统中，对转子位置观测器针对双馈感应发电机（BDFIG）系统参数不确定性的鲁棒性进行了实验验证。通过改变BDFIG在相关控制系统中的参数值，引入高达130%的参数不确定性，来研究位置观测器的性能。

实验结果如图所示，涵盖了转子位置的估计值和实际值、功率绕组（PW）相电压、PW和控制绕组（CW）相电流等方面。这些结果证实了所提出的位置检测程序的可观测性，以及无传感器系统在电压控制方面针对发电机参数变化的有效性，包括电机的全电感和PW侧电阻的变化。在发电机参数改变的情况下，PW电压响应与其期望设定曲线之间的良好跟踪，以及估计的转子位置与其实际值之间的紧密相关性，证明了所提出的转子位置观测器对于独立BDFIG电压控制具有强大的鲁棒性和功能性。

2. 改进的转子速度观测器设计

2.1 工作原理

在双馈模式下，BDFIG的机械转子速度由公式 ((p_1 + p_2)\omega_r = \omega_1 + \omega_2) 决定，其中 (p) 是极对数，(\omega) 是角频率，下标1、2和 (r) 分别表示PW、CW和转子。当CW频率 (\omega_2) 设为零时，可得到BDFIG的自然同步速度，高于此速度为超同步速度，低于此速度为亚同步速度。为保持PW频率 (\omega_1) 恒定，当转子速度变化时，(\omega_2) 的值应根据公式 (\omega_2 = -\omega_1 + \omega_r(p_1 + p_2)) 进行调整。

基本的转子速度观测器（RSO）利用PW电压和CW电流来估计转子速度。通过三