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永磁同步发电机与Boost斩波型变换器非线性速度控制

XXX1 XXX1, 2

（1. 天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室 天津 300387

2. 天津大学电气与自动化*** 天津 300072）

摘要 直驱式永磁同步风电系统电机侧变换器的一种常见拓扑结构为二极管整流桥后接Boost斩波电路。此结构具有较强的非线性，采用普通PI控制器很难使系统在正常运行范围内保持较好的动态性能。

关键词：表贴式永磁同步发电机 Boost斩波电路 输入- 输出反馈线性化 最优控制理论

中图分类号：TM???

Nonlinear Speed Control for a Permanent Magnet Synchronous Generator and the Boost-Chopper Converter

Geng Qiang1 Xia Changliang1, 2

（1.Tianjin Key Laboratory of Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy Tianjin Polytechnic University Tianjin 300387 China2. School of Electrical Engineering and Automation Tianjin University Tianjin 300072 China）

Abstract A diode bridge rectifier followed by a boost chopper circuit is a common topology of the generator side converter for a direct driven permanent magnet synchronous generator (PMSG)-based wind energy conversion system(WECS). Owing to its strong nonlinearity, it is difficult for the system to maintain good dynamic performance within a normal operating range under the ordinary proportional-integral(PI) controller.

Keywords：Surface permanent magnet synchronous generator (SPMSG), Boost chopper circuit, input-output feedback linearization (IOFL), optimal control theory

0 引言

近年来随着风力发电技术的快速发展，风能在能源中所占的比重也迅速上升。1996年～2006年的十年间，全球风电装机容量年平均增速为28.6%，截止到2007年末，全球风电装机总容量已接近

94 000MW[1]。直驱式永磁风力发电系统具有噪声小、可靠性高和维护成本低等优点[2]。

直驱式永磁风力发电系统中一种常见的拓扑结构如图1所示[3]，其电机侧变换器由二极管整流桥和Boost斩波电路组成，为叙述方便，文中将此结构称为Boost斩波型变换器。

图1 Boost斩波型直驱式永磁风电系统拓扑结构图

Fig.1 Topology of th 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 uration for direct-drive wind power system with PMSG[J]. Electric Power Automation Equipment, 2008, 28(4): 77-81.

作者简介

耿 强 男，1978年生，博士，讲师，研究方向为风力发电机系统及其控制。

E-mail：gengqiang@tju.edu.cn

夏某某 男，1968年生，教授，博士生导师，研究方向为电机系统及其控制。

E-mail：motor@tju.edu.cn（通信作者）

版心:17.2*24.6cm

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