基于有限位置集鎖相環(huán)的永磁風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子位置估計方法

邢作霞 王鴻毅 王海鑫 李云路

摘?要：針對風速突變時，同步參考系鎖相環(huán)（SRFPLL）估計永磁同步發(fā)電機（PMSG）轉(zhuǎn)子位置存在響應速度慢及跟蹤精度低的問題，提出一種基于有限位置集鎖相環(huán)（FPSPLL）的轉(zhuǎn)子位置估計方法。將某一時刻的轉(zhuǎn)子位置離散出多個位置信息，結(jié)合滑模觀測器和設計的反電動勢代價函數(shù)計算評估反電動勢準確提取實際轉(zhuǎn)子位置。該方法省略SRFPLL的PI整定過程，并增強了抗風速突變的系統(tǒng)擾動能力。仿真和實驗結(jié)果表明：在風速突變下能夠快速跟蹤轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速信息，轉(zhuǎn)速跟蹤整定時間減少42?ms，位置誤差在0.03?rad以下，具有良好的動靜態(tài)性能及更高的估計精度。

關(guān)鍵詞：永磁同步發(fā)電機;滑模觀測器;反電動勢;鎖相環(huán);轉(zhuǎn)子位置

DOI：10.15938/j.emc.2019.11.002

中圖分類號：TM?341

文獻標志碼：A

文章編號：1007-449X（2019）11-0010-08

收稿日期：?2018-05-06

基金項目：遼寧省自然科學基金（2019-ZD-0202）;國家能源局示范項目（NY20150303）

作者簡介：邢作霞（1976—），女，博士，教授，博士生導師，研究方向為新能源發(fā)電技術(shù)、風力發(fā)電機控制;

王鴻毅（1992—），男，碩士，研究方向為電機及其控制;

王海鑫（1989—），男，博士后，研究方向為新能源發(fā)電技術(shù);

李云路（1986—），男，博士后，研究方向為電力電子設計。

通信作者：王鴻毅

Rotor?position?estimation?method?of?permanent?magnet?wind?generator?based?on?finite?position?setphase?locked?loop

XING?Zuoxia1，2，?WANG?Hongyi1，?WANG?Haixin1，?LI?Yunlu1

（1.School?of?Electrical?Engineering，?Shenyang?University?of?Technology，Shenyang?110870，China;

2.Liaoning?Key?Laboratory?of?Wind?Power?Generation?Technology，Shenyang?110870，China）

Abstract：

Considering?the?problems?of?slow?response?speed?and?low?tracking?accuracy?caused?by?the?synchronous?reference?frame?phaselocked?loop?（SRFPLL）?under?the?sudden?change?of?wind?speed，?a?novel?rotor?position?estimation?approach?was?presented?based?on?the?finite?position?set?phaselocked?loop?（FPSPLL）?for?the?estimation?of?PMSG?rotor?position?method.?The?rotor?position?at?a?certain?time?was?discretized?into?multiple?position?information.?Meanwhile，?the?actual?rotor?position?was?accurately?extracted?by?combining?the?sliding?mode?observer?and?the?designed?back?EMF?cost?function.?This?novel?approach?eliminates?the?process?of?a?fixedgain?proportionalintegral?（PI）?setting?which?is?commonly?utilized?in?the?SRFPLL，?and?enhances?the?antidisturbance?ability?of?the?system.?The?simulation?and?experimental?results?show?that?the?novel?approach?can?quickly?track?the?rotor?position?and?the?speed?information?under?a?sudden?change?of?the?wind?speed.?It?also?shows?that?the?setting?time?is?reduced?by?42?ms，?and?the?position?error?was?less?than?0.03?rad.?Hence，?this?verifies?a?better?static?and?dynamic?performance，?as?well?as?a?higher?estimation?accuracy?of?the?proposed?control?strategy.

Keywords：permanent?magnet?synchronous?generator;sliding?mode?observer;counter?electromotive?force;phase?locked?loop;rotor?position

0?引?言

近年來，永磁同步發(fā)電機（PMSG）在風力發(fā)電領(lǐng)域廣泛應用。為實現(xiàn)永磁同步風力發(fā)電機的高精度控制，需要快速獲得精準的轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速信息，而安裝無位置傳感器易受到外界干擾。因此永磁風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子位置估計是一個國內(nèi)外研究的熱點問題[1]。

目前，國內(nèi)外學者已經(jīng)提出了以下幾種方法用于永磁風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子位置估計。文獻[2-4]基于高頻注入法的轉(zhuǎn)子位置估計方法，僅對凸極轉(zhuǎn)子的發(fā)電機有很好的估計性能。文獻[5]基于零序電壓脈沖的方法在低風速時估計性能較差。因而學者們廣泛應用反電動勢估算的狀態(tài)觀測器提取電機的轉(zhuǎn)速及位置信息[6-10]，雖然各種狀態(tài)觀測器的估計算法對位置估計的魯棒性較好，但實時計算量大，動態(tài)響應不是很理想。為了解決計算的復雜性并且加快響應速度，文獻[11-12]利用滑模觀測器（Sliding?mode?observer，SMO）結(jié)合同步參考系鎖相環(huán)（SRFPLL）來提取轉(zhuǎn)子的位置和轉(zhuǎn)速信息，對系統(tǒng)的數(shù)學模型精確度要求不高，被應用到無位置傳感器控制策略中。但是反電動勢存在一定諧波分量，在轉(zhuǎn)速持續(xù)波動變化時會引起一定誤差，其動態(tài)性能較差，風速突變較大時導致檢測的轉(zhuǎn)子位置信息有較大的誤差[13]。文獻[14-16]通過提出一種自適應線性神經(jīng)濾波器，來減輕反電動勢中的諧波，增強了反電動勢的估計性能。但是僅通過各種觀測器的改進，在風速突變時，估計的轉(zhuǎn)子位置信息仍有一定誤差，且動態(tài)響應不佳。以上幾種觀測器都與同步參考系鎖相環(huán)（the?synchronous?reference?frame?phase?locked?loop，SRFPLL）相結(jié)合應用在系統(tǒng)中。通常SRFPLL中采用比例積分（PI）控制器來提取轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速信息。然而，PI控制器的參數(shù)整定是通過反復試驗和大量計算得到的，且永磁風力發(fā)電機面臨的風速突變工況，傳統(tǒng)PI控制器參數(shù)無法滿足所需要的控制要求[17]。

本文提出一種基于有限位置集鎖相環(huán)（Finite?position?setphase?locked?loop，F(xiàn)PSPLL）的PMSG轉(zhuǎn)子位置估計方法，檢測永磁風力發(fā)電機的磁鏈位置。對系統(tǒng)參數(shù)變化、外界環(huán)境擾動以及內(nèi)部攝動等具有完全的自適應行，有很強的魯棒性。通過滑模觀測器獲得反電動勢，利用迭代的方式將某一時刻由反電動勢計算出的位置信息離散化，設定反電動勢代價函數(shù)，對多個位置信息計算出的反電動勢估計值與參考值之間的差值尋優(yōu)，以代價函數(shù)最優(yōu)化得到最佳的反電動勢估計值，以計算更準確的轉(zhuǎn)子位置信息。最后利用仿真和實驗比較FPSPLL與SRFPLL在風速突變下的跟蹤性能。驗證了所提出的方法對轉(zhuǎn)子位置估計的準確性提高了10倍，動態(tài)響應時間減少42?ms，并且在不同轉(zhuǎn)速下仍能達到其最優(yōu)的跟蹤性能。

1?SRFPLL的永磁風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子位置估計方法分析

永磁同步風力發(fā)電機在同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型為

ud=Rsid+Lddiddt-ωrLqiq+ed，（1）

uq=Rsiq+Lqdiqdt+ωrLqiq+eq。（2）

其中：ud，uq和id，iq分別為定子電壓、電流的dq軸分量;Ld，Lq為PMSG的定子電感;ed、eq為dq軸反電動勢;Rs是PMSG的定子電阻;ωr為電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速;ψf轉(zhuǎn)子磁鏈。

文獻[21]中介紹了基于SRFPLL的PMSG轉(zhuǎn)子位置估計方法。由dq坐標系下的滑模觀測器可得估計反電動勢，并將其離散化，反電動勢計算為：

ed[k]=-Rsid[k]-Lsid[k+1]-id[k]Ts+

ωr[k]Lsiq[k]+ud[k]，（3）

eq[k]=-Rsiq[k]-Lsiq[k+1]-iq[k]Ts-

ωr[k]Lsid[k]+uq[k]。（4）

其中：ed，eq為反電動勢的dq軸分量;k為采樣時間間隔;Ts為采樣時間。

轉(zhuǎn)子磁鏈在旋轉(zhuǎn)坐標系下的矢量圖如圖1所示，其中r和^r分別為實際和估計的轉(zhuǎn)子位置角，轉(zhuǎn)子磁鏈ψf應與d軸對齊，r和^r之間的初始誤差是Δr。Δr較小時，可以認為ed≈Δr，進而通過SMO觀測反電動勢d軸分量，對初始誤差Δr進行補償。

由滑模觀測器獲取電機的反電動勢ed，反饋的ed與參考反電動勢ed，ref（ed，ref=0）作比較，誤差Δed=ed，ref-ed為固定PI增益的補償誤差Δω^r做參考，反電動勢q軸分量eq被用來去計算轉(zhuǎn)速饋項ω^ff，表示為

ω^ff=eq[k]ψf。（5）

因此，估計的轉(zhuǎn)速ω^r為

ω^r=Δω^r+ω^ff。（6）

在滑模觀測器下的基于SRFPLL的轉(zhuǎn)子位置估計方法系統(tǒng)控制框圖如圖2所示。

為了降低高頻噪聲的影響，估計的轉(zhuǎn)子速度ω^需要通過一個低通濾波器（LPF）進行濾波。并對ωr[k]進行積分來估計轉(zhuǎn)子位置^r[k]

^r[k]=^r[k-1]+Tsω^r[k]。（7）

SRFPLL傳遞函數(shù)如圖3所示。

可以通過PLL的傳遞函數(shù)來調(diào)整PI控制器的參數(shù)，SRFPLL的開環(huán)傳遞函數(shù)為

Gol（s）=kp1+sTisTi11+sTf1s。（8）

其中kp和Ti為PI控制器的參數(shù)，Tf是低通濾波器的時間常數(shù)。

由此針對PMSG的各項參數(shù)，設定通頻帶帶寬來計算PI控制器的kp以及Ti參數(shù)得到補償項r，在這個過程中當在電機極對數(shù)以及各項參數(shù)發(fā)生變化時需要針對系統(tǒng)重新計算PI控制器的參數(shù)。在文獻[18]中通過對稱優(yōu)化的方法來計算PI控制器的參數(shù)，這種方法僅風速恒定，或者風速變化較小時，所計算的PI參數(shù)為最優(yōu)參數(shù)。而多變的風速帶來的位置估計誤差是不可忽略的，因此該種整定方式不能實現(xiàn)永磁風力發(fā)電機的最優(yōu)控制。所以對于永磁風電機組面臨的風速突變工況下，固定的PI控制器參數(shù)無法滿足所需要的控制要求。

2?基于FPSPLL的PMSG轉(zhuǎn)子位置估計方法

有限位置集的思想來自于模型預測控制（MPC）[19]，總體思路為：先離散由SMO觀測器所得的轉(zhuǎn)子位置，然后通過尋優(yōu)使其無限接近真實的轉(zhuǎn)子位置。由于反電動勢ed存在一定的諧波分量，SRFPLL經(jīng)過一次PI整定所得到的Δω^r并不是最優(yōu)值。通過迭代的方式在一個采樣時刻內(nèi)將PMSG的轉(zhuǎn)子位置離散出有限個轉(zhuǎn)子位置的集合，為反電動勢代價函數(shù)在一個采樣時刻內(nèi)提供多個反電動勢信號，以得到最優(yōu)的轉(zhuǎn)速補償項r?；Ｓ^測器結(jié)合FPSPLL控制框圖如圖4所示。

其中：uαβ和iαβ為定子側(cè)電壓電流觀測值;ed1，ed2…edn為離散初始位置角in，i[k]所得反電動勢，^r1，^r2…^rn為離散的轉(zhuǎn)子位置角ri，j[k]。

所提出的有限位置集鎖相環(huán)主要特點是不需要PI控制器參數(shù)整定，因此設計相對容易。對于大型風力發(fā)電機在一個采樣周期內(nèi)可以有充足的時間實現(xiàn)算法，并且只在前一個轉(zhuǎn)子位置附近進行迭代，迭代算法并不需要過多的迭代次數(shù)，轉(zhuǎn)子位置誤差就可以顯著減小。在實驗驗證期間，觀察到實際上只需要外迭代循環(huán)i∈[0，7]來使用所提出的有限位置集算法，就可找到最佳的轉(zhuǎn)子位置而不影響估計速度。

2.1?有限位置集算法

有限位置集算法的目的是將某一時刻的轉(zhuǎn)子位置離散成有限個位置信息的集合。為使轉(zhuǎn)子位置離散化將使用兩個嵌套循環(huán)，兩個嵌套迭代循環(huán)分別為i（i∈[0，7]）和j（j∈[0，7]）。在每個采樣時刻經(jīng)過8次迭代每次迭代出8個轉(zhuǎn)子位置信息，最終可得到64個轉(zhuǎn)子位置信息。離散的轉(zhuǎn)子位置可以表示為

ri，j[k]=in，i[k]+（j-4）Δi[k]。（9）

迭代步長隨著迭代次數(shù)的增加在逐漸減小，可以增加轉(zhuǎn)子位置估計的精準度。迭代步長表示為

Δi[k]=π42-i。（10）

所提出搜索算法的流程圖如圖5所示。其中，兩個嵌套迭代循環(huán)i∈[0，7]和j∈[0，7]。iαβ[k]，uαβ[k]為定子側(cè)電壓電流觀測值，in，i[k]為定義的初始轉(zhuǎn)子位置角，gin[k]為反電動勢代價函數(shù)初值，Δi[k]為迭代步長，r，opt[k]為最佳轉(zhuǎn)子位置估計值。

下面闡明所提出有限位置集算法，當?shù)谝粋€采樣時刻滑模觀測器提取第一個反電動勢ed1，0時，隨之將所提取的ed1，0經(jīng)代價函數(shù)轉(zhuǎn)化為r1，0，假設初始in，0[k]=^r[k-1]=0，并且gi，j[k]

最終經(jīng)過8次迭代，每次迭代得到8個轉(zhuǎn)子位置信息，即在64個位置信息中找到了最佳轉(zhuǎn)子位置角r，opt[k]。假設從第一次迭代計算出的位置為π2rad。對于外循環(huán)的第二次迭代，有i=1和Δ1[k]=π8rad。再次帶入式（13），將產(chǎn)生8個新的轉(zhuǎn)子位置。因此，基于迭代算法的精度隨著迭代次數(shù)增加而增加，最終將收斂到最佳的轉(zhuǎn)子位置。迭代精度可以表示為

12×π4×2-n=π2n+3。（11）

其中，n為迭代次數(shù)，本文中所選取的i∈[0，7]，因此經(jīng)過8次迭代后（即i=7時），將會以0.003?rad的精度估計轉(zhuǎn)子位置信息。所提出的有限位置集鎖相環(huán)估計的轉(zhuǎn)子位置精度較高。

2.2?反電動勢代價函數(shù)

反電動勢代價函數(shù)的目的是將有限個位置信息進行尋優(yōu)。利用離散的轉(zhuǎn)子位置信息，再次通過滑模觀測器利用公式（3）可計算反電動勢的d軸分量edi，j，將由反電動勢代價函數(shù)尋優(yōu)。通過多個反電動勢進行比較，得到代價函數(shù)最優(yōu)值gopt。由此制定反電動勢代價函數(shù)是為了得到最佳的轉(zhuǎn)速補償項r，等價于在有限數(shù)目的轉(zhuǎn)子位置中找到最佳的轉(zhuǎn)子位置。在所提出的有限位置集鎖相環(huán)中采用該形式的代價函數(shù)來選擇最佳的轉(zhuǎn)子位置。

g1，0[k]=ed，ref-ed1，0，

g1，1[k]=ed，ref-ed1，0，

gi，j[k]=ed，ref-edi，j。（12）

其中g(shù)i，j為經(jīng)過迭代的64個可轉(zhuǎn)化r的補償項，由此我們等價于在一個采樣時刻做了64次PI整定。從中篩選出最佳的gi，j設為gopt：

gopt=min{g1，0[k]，g1，1[k]…g7，7[k]}（13）

利用反電動勢代價函數(shù)，將得到的gopt轉(zhuǎn)化為補償項r，該r為基于FPSPLL算法的最佳r。

3?仿真及實驗結(jié)果分析

永磁同步風力發(fā)電機與機側(cè)全功率背靠背式變流器相連，經(jīng)直流母線和電網(wǎng)側(cè)變流器連接電網(wǎng)，機側(cè)變流器用于實現(xiàn)永磁同步風力發(fā)電機的最大功率跟蹤（MPPT）。通過采樣電壓uαβ和電流iαβ經(jīng)過坐標變換得到dq軸電壓和電流，由滑模觀測器計算反電動勢，在通過FPSPLL方法估計轉(zhuǎn)速。通過ωr=npωm將估計轉(zhuǎn)速ω^r轉(zhuǎn)化為實際機械速度ωm。然后計算參考轉(zhuǎn)矩T*e=-kpω2m，其中常數(shù)kp是最大風能捕獲系數(shù)[20]。由調(diào)節(jié)PMSG的d軸和q軸電流組成控制回路，d軸參考電流id，ref設置為0，利用參考轉(zhuǎn)矩來計算q軸電流iq，ref，d軸和q軸的實際值和參考值之間的誤差由PI控制器處理，產(chǎn)生dq軸的參考電壓ud，ref、uq，ref?；鵉PSPLL控制原理圖如圖6所示。

3.1?仿真分析

根據(jù)圖6搭建永磁同步風力發(fā)電機控制系統(tǒng)仿真模型，設定3?MW的PMSG;額定轉(zhuǎn)速為21?r/min;發(fā)電機直軸電感Ld=1.35?mH;發(fā)電機交軸電感Lq=2.31?mH;定子電阻R=0.013?Ω;磁鏈ψf=7.9?Wb;電網(wǎng)電壓700?V。仿真中，當風速突變時通過調(diào)節(jié)PMSG的轉(zhuǎn)矩使發(fā)電機工作在額定轉(zhuǎn)速附近，PMSG的轉(zhuǎn)速會出現(xiàn)小幅振蕩，分別采用SRFPLL方法與FPSPLL方法進行轉(zhuǎn)速及位置跟蹤，并檢測其誤差值。

圖7為SRFPLL在3MW永磁風力發(fā)電機控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速及位置估計，額定風速為10?m/s，給定風速為12?m/s，風速高于額定風速，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)矩控制PMSG在額定轉(zhuǎn)速下運行（額定轉(zhuǎn)速20?r/min），調(diào)節(jié)過程中PMSG的轉(zhuǎn)速會在一段時間內(nèi)波動。ωr為風力發(fā)電機實際轉(zhuǎn)速，ω^r為轉(zhuǎn)速估計值。利用SRFPLL估計其轉(zhuǎn)速及位置信息，從實驗結(jié)果中SRFPLL的轉(zhuǎn)速誤差在1?r/min波動，轉(zhuǎn)子位置誤差為0.53?rad。

圖8為FPSPLL與SRFPLL在相同仿真模型下的對比仿真。FPSPLL的轉(zhuǎn)速誤差在0.3?r/min以內(nèi)波動，并且波動較少，收斂較快。位置誤差值小于0.025rad并且逐步趨近于0。驗證了所提出的FPSPLL方法跟蹤精度高，位置估計準確。

3.2?實驗分析

在本文研究中，為了測試比較所提出的FPSPLL與SRFPLL的動態(tài)性能，進行實驗研究，在10?kW永磁風力發(fā)電機實驗系統(tǒng)平臺上進行。采用獨立可調(diào)速的感應電動機（IM）代替風輪機，直接與PMSG同軸相連，如圖9所示。直流母線電壓由網(wǎng)側(cè)變流器（NSC）建立并維持恒定，以使PMSG能夠與機側(cè)變流器（GSC）實施正常的發(fā)電控制。實驗平臺搭建如圖9所示。

兩組實驗的控制系統(tǒng)中，SRFPLL和FPSPLL都是在帶有MATLAB/Simulink的ratlab半實物仿真平臺上進行。用增量式編碼器來測量PMSG的實際轉(zhuǎn)子位置及轉(zhuǎn)速，為本文提供轉(zhuǎn)子位置估計算法的參考依據(jù)。3個電流傳感器和1個電壓傳感器分別用于測量PMSG和直流母線電壓的定子電流。GSC過DS2004模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）板提供測量電流和電壓。根據(jù)參考電壓采用PWM計算功率變換器的開關(guān)信號。實驗在表貼式永磁同步風力發(fā)電機上進行。SRFPLL的PI控制器的參數(shù)設置為：Kp=303、Ti=11?ms[21-22]。選擇一個帶寬為300?rad/s的控制器，涵蓋了永磁風力發(fā)電機的速度選擇范圍。實驗平臺參數(shù)如表1所示。

圖10中可知，該實驗系統(tǒng)可以較為準確地實現(xiàn)永磁同步風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子位置估計，ωr為風力發(fā)電機實際轉(zhuǎn)速，ω^r為轉(zhuǎn)速估計值。電機給定轉(zhuǎn)速130?r/min時，基于SRFPLL和FPSPLL都能有較穩(wěn)定的速度跟蹤，在0.3?s時提供階躍信號增加轉(zhuǎn)速至1.6倍左右的額定轉(zhuǎn)速，在逐漸恢復至額定轉(zhuǎn)速。風速階躍變化時，SRFPLL的轉(zhuǎn)速跟蹤出現(xiàn)過阻尼，有明顯誤差，而所提出的FPSPLL可準確跟蹤轉(zhuǎn)速信息。

圖11為SMO下的傳統(tǒng)PLL與有限位置集PLL的轉(zhuǎn)速誤差對比實驗，其中轉(zhuǎn)速誤差為r=ωr-ω^r，在0.1～0.3?s時系統(tǒng)處于穩(wěn)定階段，SRFPLL的平均誤差1.8?r/min左右，而FPSPLL的平均誤差在0.9?r/min左右。由于經(jīng)過多次迭代的轉(zhuǎn)子位置信息，將平均速度誤差減小了一倍。在0.3?s時加入階躍信號，突加轉(zhuǎn)速后，SRFPLL的最大轉(zhuǎn)速估計誤差達到7.3?r/min時開始收斂，誤差值≥5?r/min的維持時間為10?ms，并經(jīng)過了61?ms的兩次整定重新進入穩(wěn)定狀態(tài)。而FPSPLL的最大轉(zhuǎn)速誤差為5.1?r/min，誤差值≥5?r/min的維持時間僅為2?ms，僅用了19?ms整定后直接進入穩(wěn)定狀態(tài)。所提出的FPSPLL相比于SRFPLL有更好的動態(tài)性能和更快響應時間。

圖12為位置跟蹤結(jié)果，r為轉(zhuǎn)子位置的實際值，^r為轉(zhuǎn)子位置的估計值，其中位置誤差為Δr=r-^r，在0.3?s轉(zhuǎn)速突變，基于FPSPLL的算法仍然可以準確提取轉(zhuǎn)子位置信息，相比于SRFPLL，在暫態(tài)時位置的準確度提高了4.5倍，并且在穩(wěn)態(tài)時位置的準確度提高了10倍。從跟蹤實驗結(jié)果中可以驗證本文所提出的FPSPLL有相對準確的位置跟蹤效果。數(shù)據(jù)對比由表2、表3所示：

圖13為在額定轉(zhuǎn)速為210?r/min的FPSPLL對PMSG的轉(zhuǎn)子位置及轉(zhuǎn)速信息跟蹤性能，位置誤差仍能維持在0.025?rad以下，并且逐漸趨近于0。驗證了在不同風速域所提出的FPSPLL對位置估計的準確性。

4?結(jié)?論

針對永磁同步風力發(fā)電機的特點，分析了其無位置傳感器控制方法，提出了一種基于FPSPLL的永磁風力發(fā)電機位置估計方法，通過仿真和實驗實現(xiàn)了永磁同步發(fā)電機在不同風速下的轉(zhuǎn)子位置檢測，并與SRFPLL方法的轉(zhuǎn)子位置檢測進行了實驗比較，得出了如下結(jié)論：基于SRFPLL的轉(zhuǎn)子位置檢測，在風速突變時，響應速度慢，速度跟蹤有明顯誤差，位置跟蹤精準度較低。所提出的FPSPLL增加了轉(zhuǎn)子位置估計的準確度，加快了系統(tǒng)響應速度，并且取代了SRFPLL的PI控制器參數(shù)整定過程。實驗和仿真結(jié)果驗證了這種評估方法的有效性，轉(zhuǎn)速誤差減小1倍，位置誤差控制在0.03rad以下。并且在多風速下轉(zhuǎn)子位置估計仍保持準確。增強了控制系統(tǒng)性能的魯棒性。

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（編輯：劉素菊）