標(biāo)幺化PPT幻燈片課件

標(biāo)幺化 作者 程堯?qū)?伍小杰 教授 專業(yè) 電力電子與電力傳動(dòng) 電力電子與電力傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室PowerElectronicsandElectricalDriveLab 電力電子與電力傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室PowerElectronicsandElectricalDriveLab 主要內(nèi)容 1 為什么要用標(biāo)幺化 3 舉例 永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng) 2 基準(zhǔn)值選取 4 總結(jié) 1 為什么要用標(biāo)幺化 變量的測量值 相對(duì)值 測量值 用儀表測量變量所得的值 如 電壓 V 電流 A 轉(zhuǎn)速 r min 相對(duì)值 測量值與基準(zhǔn)值之比 兩者有什么區(qū)別呢 國際單位制 SI 與標(biāo)幺單位制 p u 使用標(biāo)幺化的好處 電力系統(tǒng) 多電壓等級(jí)時(shí) 線路總的阻抗標(biāo)幺值等于所有標(biāo)幺阻抗值之和 電機(jī) 變壓器 對(duì)于不同功率 電壓值的設(shè)備標(biāo)幺值在一定范圍內(nèi) 具有可比性 而測量值則隨之變化 定點(diǎn)DSP控制 可有效防止數(shù)據(jù)溢出 2 基準(zhǔn)值選取 1 功率基準(zhǔn)值 系統(tǒng)額定功率 2 電壓基準(zhǔn)值 為直流母線電壓 3 電流基準(zhǔn)值 4 阻抗基準(zhǔn)值 5 頻率基準(zhǔn)值 電機(jī) 電網(wǎng) 供電額定頻率 6 角頻率基值 7 電感基準(zhǔn)值 8 電容基準(zhǔn)值 基準(zhǔn)值選取 9 機(jī)械角速度基值 10 轉(zhuǎn)矩基準(zhǔn)值 11 磁鏈基準(zhǔn)值 12 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量基值 3 舉例 永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng) 背靠背雙PWM變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 圖1背靠背雙PWM變換器結(jié)構(gòu) 3 1機(jī)側(cè)變換器控制策略 永磁同步發(fā)電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型 3 1 式中 為定子電壓在d q軸分量 為電機(jī)同步電角速度 為定子電阻 為轉(zhuǎn)子磁鏈 為定子電流在d q軸分量 為d q軸同步電感 對(duì)式3 1進(jìn)行標(biāo)幺化 可得到 3 2 3 1機(jī)側(cè)變換器控制策略 將式3 2以標(biāo)幺值表示 可化為 3 3 思考 3 1機(jī)側(cè)變換器控制策略 1 為什么式3 1與式3 3的結(jié)構(gòu)不同 為什么 2 如果對(duì)時(shí)間進(jìn)行標(biāo)幺化 兩種方法方程式相同嗎 PMSG的電磁轉(zhuǎn)矩方程 3 1機(jī)側(cè)變換器控制策略 3 4 對(duì)式3 4進(jìn)行標(biāo)幺化 可得到 將式以標(biāo)幺值表示 可化為 3 5 3 6 思考 式3 4與式3 6有什么不同 為什么 3 1機(jī)側(cè)變換器控制策略 運(yùn)動(dòng)方程 3 7 對(duì)式3 7進(jìn)行標(biāo)幺化 得到標(biāo)幺化功率方程 3 8 將式3 8以標(biāo)幺值表示 可化為 3 9 式3 9可化為 3 10 為慣性常數(shù) 單位為秒 思考 對(duì)時(shí)間標(biāo)幺化后 方程式為什么 3 1機(jī)側(cè)變換器控制策略 3 1機(jī)側(cè)變換器控制策略 功率方程為 3 11 對(duì)式3 10進(jìn)行標(biāo)幺化 得到標(biāo)幺化功率方程 3 12 3 1機(jī)側(cè)變換器控制策略 注意點(diǎn) 圖3 1電機(jī)側(cè)變換器控制框圖 1 雙閉環(huán) 2 電壓前饋解耦 3 PI控制器 標(biāo)幺化 內(nèi)外限幅 PI控制器數(shù)學(xué)方程式及標(biāo)幺化 1 電流PI控制器 以d軸為例 由圖3 1可以看出電流內(nèi)環(huán)中電流的偏差經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器后輸出為電壓信號(hào) 所以可表示為 整理 從而得到 3 13 3 14 3 15 2 轉(zhuǎn)速PI控制器 PI控制器數(shù)學(xué)方程式及標(biāo)幺化 轉(zhuǎn)速偏差經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器后輸出電流信號(hào) 所以可表示為 整理 從而得到 3 17 3 18 3 16 3 2網(wǎng)側(cè)變換器控制策略 在dq坐標(biāo)系下網(wǎng)側(cè)變換器數(shù)學(xué)模型 3 16 思考 1 方程式與PMSG方程式有什么區(qū)別 2 如何標(biāo)幺化 對(duì)式3 16進(jìn)行標(biāo)幺化 可得到 3 2網(wǎng)側(cè)變換器控制策略 3 17 3 2網(wǎng)側(cè)變換器控制策略 將式3 18以標(biāo)幺值表示 可化為 3 18 3 2網(wǎng)側(cè)變換器控制策略 注意點(diǎn) 1 雙閉環(huán) 2 電壓前饋解耦 3 PI控制器標(biāo)幺化 4 總結(jié) 1 已完成工作 永磁電機(jī)控制系統(tǒng)標(biāo)幺化 PWM整流器控制系統(tǒng)標(biāo)幺化 文檔工作整理 2 未完成工作 異步電機(jī)控