CN101982918A - 基于双svpwm电流型变换器的直驱风力发电系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双SVPWM电流型变换器的直驱风力发电系统及控制方法，其特征是：设置永磁同步发电机M1与风力机M2同轴相连，在永磁同步发电机M1的定子交流电流信号输出端串联三相电流型全控整流器、直流电感和三相电流型并网逆变器；构成三相电流型全控整流器和三相电流型全控逆变器的全控型功率开关管为全控器件，分别以PWM11-PWM16和PWM21-PWM26空间矢量脉宽调制信号SVPWM进行控制。本发明同时实现永磁同步发电机的变速控制和电网侧的同步并网控制。

Description

基于双SVPWM电流型变换器的直驱风力发电系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种应用在大型风力发电系统中的电能变换系统及控制方法。

背景技术

从技术上来看，变流器可以分为电压源型和电流源型两种类型。在当前市场，由于低成本和模块化设计，两电平电压源型变换器在风力发电系统应用中占主导地位。但是随着风力发电系统容量的增加，采用690V两电平电压源型变换器系统，将使变换器输出电流太大，从而将造成非常昂贵的从发电机轮轴到地面的电缆。如果采用升压和稳压变换后实现并网发电，这势必增加了系统的成本和复杂性。电流型并网逆变器刚好弥补了电压型并网逆变器的不足，具有并网电流不受电网影响，在电网波动或者畸变的情况下也能实现高质量馈电；同时，电流型逆变器不受输入电压幅值限制，即使在输入电压低于电网峰值电压的情况下也能实现并网发电，拓宽了输入电压范围。此外，由于电流型逆变器中直流大电感的存在，提供了自动的短路和过流保护能力；从开关管方面看，输出电容限制了dv/dt的值，加之具有的过流保护能力易于改善逆变器的可靠性。目前，电流型变换器主要应用在传统的电机传动系统中。主要采用的控制技术为梯形波脉宽调制，特定谐波消除法和空间脉宽调制SVPWM方法。其中，采用梯形波脉宽调制和特定谐波消除法，变换器的输出谐波主要有5、7、11、13和17次谐波。这些低次谐波很难被滤波电容和负载电感彻底消除，会对负载的运行造成有害影响，并造成谐波损耗。空间脉宽调制SVPWM方法的主要特点是较快的动态响应，并且可以利用高频载波技术消除输出电流中的低次谐波。但是空间脉宽调制SVPWM方法需要进行复杂的坐标变换，其数字控制系统的实现对数字微处理器的速度性能要求较高。而在三相并网永磁直驱变速风力发电系统中，控制器需要同时控制电机侧输出整流和并网侧逆变同步，即同时需要两路空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号，因此，如果采用单颗数字信号处理器DSP来实现控制器则难度很大。此外，尽管目前市场上数字信号处理器DSP具有空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号的功能。但是，这些空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号的逻辑主要针对电压型变换器的，如为防止同一桥臂开关管直通而设置的死区控制。而对电流型变换器而言，由于其控制逻辑与电压型不同，如，零矢量的控制是靠同一桥臂开关管直通来实现的，因而针对电压型变换器的空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号不能直接用于电流型变换器的主电路开关管的逻辑控制。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于双SVPWM电流型变换器的直驱风力发电系统控制方法及实现方案，以期采用单颗数字信号处理器DSP同时实现永磁同步发电机的变速控制和电网侧的同步并网控制。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明基于双SVPWM电流型变换器的直驱风力发电系统的结构特点是：

设置永磁同步发电机M1与风力机M2同轴相连，在所述永磁同步发电机M1的定子交流电流信号输出端串联由全控型功率开关管T11-T16和快恢复功率二极管D11-D16组成的三相电流型全控整流器、直流电感Ldc，以及由全控型功率开关管T21-T26和快恢复功率二极管D21-D26组成的三相电流型并网逆变器；以所述功率二极管D11-D16和功率二极管D21-D26分别使对应设置的全控型功率开关管T11-T16及全控型功率开关管T21-T26可反向阻断；所述三相电流型可控整流器中输出的直流电流I_dc经直流电感Ldc作为后续三相电流型并网逆变器输入信号，所述三相电流型并网逆变器输出信号i_ku、i_kv和i_kw经三相滤波器CL滤波后，以三相正弦波电流馈送至交流电网；

所述构成三相电流型全控整流器和三相电流型全控逆变器的全控型功率开关管T11-T16和全控型功率开关管T21-T26为全控器件，分别以PWM11-PWM16和PWM21-PWM26空间矢量脉宽调制信号SVPWM进行控制；

设置由数字信号处理器DSP和现场可编程门阵列FPGA构成的控制器，所述永磁同步发电机M1输出的电流信号i_a、i_b和i_c、电压信号v_a，v_b和v_c，所述电流型全控整流器输出的直流电流信号I_dc，所述电流型全控逆变电路输出的并网电流信号i_u，i_v和i_w，所述电流型全控逆变电路输出的电压信号v_u，v_v和v_w、电网电压信号e_u，e_v和e_w分别经采样电路接入所述控制器中数字信号处理器DSP的采样信号输入端，由所述控制器根据采样信号动态生成分别用于控制全控型功率开关管T11-T16和T21-T26通断的实时空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号PWM11-PWM16和PWM21-PWM26。

本发明基于双SVPWM电流型变换器的直驱风力发电系统的控制方法的特点是设置所述空间电压矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号的调制方法为：

a、由所述数字信号处理器DSP根据Park坐标变换，将永磁同步发电机M1的三相输出电流实时采样信号i_a、i_b和i_c进行同步旋转坐标变换，分别得到dq两相旋转坐标下的直轴电流i_gd和交轴电流i_gq，所述直轴电流i_gd和交轴电流i_gq分别与给定值比较，对应误差经PI调节器调节输出，得到所述永磁同步发电机M1下一载波周期需要输出的直轴电流分量参考值i_gdref和交轴电流分量的参考值i_gqref；依据所述直轴电流分量参考值i_gdref和交轴电流分量的参考值i_gqref生成控制所述三相电流型全控整流器中全控型功率开关管T11-T16的空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号的时间参数T₁₀、T₁₁、T₁₂和三相电流型全控整流器输出电流参考矢量所在的扇区号N1，所述时间参数T₁₀，T₁₁、T₁₂和扇区号N1送至所述PFGA中对应I/O口，所述PFGA根据接收到的时间参数T₁₀，T₁₁和T₁₂和扇区号N1设置PFGA内部计数器计数产生三角波载波信号，每个时钟周期计数器在加1或减1之后与时间参数T₁₀，T₁₁和T₁₂相比较，当计数器值分别与时间参数T₁₀，T₁₁和T₁₂相等时，现场可编程门阵列FPGA则按设定的波形发波，输出六路分别控制所述三相电流型全控整流器中全控型功率开关管T11-T16的空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号PWM11-PWM16；

b、所述数字信号处理器DSP根据Park坐标变换将所述电流型全控逆变电路输出并网电流采样信号i_u，i_v和i_w进行同步旋转坐标变换分别得到dq两相旋转坐标下的直轴电流i_d和交轴电流i_q；所述直轴电流i_d和交轴电流i_q分别与给定值比较，对应误差经PI调节器调节，得到所述电流型全控逆变电路下一载波周期需要输出的直轴电流参考值i_dref和交轴电流的参考值i_qref；以所述直轴电流参考值i_dref和交轴电流参考值i_qref参考值根据电流型空间矢量脉宽调制SVPWM的方法，生成控制所述三相电流型全控逆变器中全控型功率开关管T21-T26的空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号的时间参数T₂₀、T₂₁、T₂₂和逆变器输出电流参考电流矢量所在的扇区号N2，所述时间参数T₂₀、T₂₁、T₂₂和扇区号N2送至所述PFGA对应I/O口，所述PFGA根据接收到的时间参数T₂₀、T₂₁、T₂₂和扇区号N2，设置PFGA内部计数器计数产生三角波载波信号，每个时钟周期计数器在加1或减1之后，与T₂₀、T₂₁、T₂₂相比较，当计数器值分别与T₂₀、T₂₁、T₂₂相等时，现场可编程门阵列FPGA按设定的波形进行发波，输出六路分别控制所述三相电流型全控逆变器中全控型功率开关管T21-T26的空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号PWM21-PWM26。

与已有基于永磁同步发电机的直驱风力发电系统相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明采用了全控功率开关管T11-T16和快速二极管D11-D16构成三相电流型全控整流桥作为永磁同步发电机M1输出整流拓扑结构。由于所采用的器件为全控型器件，永磁同步发电机M1的输出功率(有功或无功功率)的控制可以采用更加灵活的控制策略和先进的永磁同步发电机M1的控制方法，如转子磁场定向控制方法。这样理论上永磁同步发电机的输出功率因素可以控制为1，与传统不可控整流拓扑相比，可以有效地提高风力发电机的运行效率。

2、本发明可采用全控电力电子开关T21-T26和快速二极管D21-D26组成电流型全控逆变电路。全控电力电子开关可以是电力电子器件绝缘栅双极性晶体管IGBT或对称门极换流晶闸管IGCT，由于绝缘栅双极性晶体管IGBT或对称门极换流晶闸管SGCT比普通开关器件GTO高，这样电流型全控逆变电路的工作频率可以远离输出滤波电路的谐振频率，从而便利输出滤波参数的优化选择。同时，由于电力电子开关器件缘栅双极性晶体管IGBT的工作频率高，串联在直流环节的直流电感Ldc的设计值也可以大大下降，从而可以降低系统成本。

3、本发明中三相电流型全控逆变器的并网控制采用dq旋转坐标下电网电压矢量定向控制，即电网电压矢量作为q轴定向矢量来控制并网电流的有功电流分量Id，超前电网电压矢量90°方向上的q轴作为无功的方向来控制并网电流的无功电流分量Iq。电网电压的矢量角θs通过软件锁相PLL获得。三相电流型全控逆变器的并网电流通过旋转变换分解到dq轴上，分别与设定值相比较，得到的偏差经PI调解形成输出电流的指令值，送至空间矢量脉宽调制SVPWM环节控制三相电流型全控逆变器开关管的通断，从而实现并网电流有功、无功的解耦控制和无静差调节。

4、本发明基于Park变换理论、数字信号处理器DSP的快速计算功能和现场可编程门阵列FPGA的可重构逻辑功能动态生成空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号，从而可以通过单颗数字信号处理器DSP和单颗现场可编程门阵列FPGA就可以实现所述直驱风力发电系统永磁同步发电机有功/无功功率输出控制和并网同步控制，从而降低系统控制器成本。

附图说明

图1为本发明电路原理图；

图2(a)为本发明中永磁同步发电机M1的输出电流；图2(b)为本发明中三相全控整流器输出直流侧电流；图2(c)为本发明中电流型逆变器输出u相并网电流i_u和电网u相电压e_u；

图3为本发明中三相全控电流型变换器开关矢量I1-I9；

图4(a)为本发明中三相全控电流型逆变器基于电网电压定向控制单位功率因素下的输出电流、输出滤波电容和并网电流的矢量图；图4(b)为本发明中三相全控电流型逆变器基于电网电压定向控制的控制框图；

图5(a)本发明中现场可编程门阵列FPGA产生空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号的原理；图5(b)为本发明中第一扇区六个开关管T11-T16的开关状态；

图6(a)为本发明中载波频率为600Hz时，电流型逆变控制器u相桥臂的开关管T11，T14在六个扇区的门极控制脉冲波形以及u相输出电流i_ku的波型；图6(b)为本发明中载波频率为5kHZ时电流型逆变器输出三相并网电流动态变化过程；图6(c)为本发明中载波频率为5kHZ，给定电流有功i_d、无功i_a分量动态变化；

图7(a)为本发明中永磁同步发电机M1基于转子磁场定向控制矢量图；图7(b)为本发明中永磁同步发电机M1基于转子磁场定向控制框图；

图8(a)为本发明中额定功率运行情况下永磁同步发电机M1输出三相电流，其THD值分别为：0.6％、0.72％和0.5％；图8(b)为本发明中对应的永磁同步发电机M1输出三相交流电流的直轴电流分量i_gd和交轴分量电流i_gq，此时，直轴电流分量值i_gd为零，交轴分量电流值i_gq为额定值；图8(c)为本发明中对应三相全控整流器输出的直流电流。

具体实施方式

如图1所示，设置永磁同步发电机M1与风力机M2同轴相连，构成直驱风力发电系统。当风速达到系统切入风速时，在风力机M2的驱动下永磁同步发电机输出交流电流i_a，i_b和i_c，如图2(a)所示。永磁同步发电机M1的定子交流电流信号输出端串联由绝缘栅功率开关管IGBT T11-T16和快恢复功率二极管D11-D16组成的三相电流型全控整流器进行整流，得到直流电流I_dc，如图2(b)所示；直流电源串联于由全控型绝缘栅功率开关管IGBT T21-T26和快恢复功率二极管D21-D26组成的三相电流型并网逆变器；直流电感Ldc的作用是为了减少直流电流I_dc的波动，从而减少三相电流型并网逆变器的谐波电流。以功率二极管D11-D16和功率二极管D21-D26分别使对应设置的全控型绝缘栅功率开关管IGBTT11-T16及和T21-T26可反向阻断；三相电流型可控整流器中输出的直流电流I_dc经直流电感Ldc作为后续三相电流型并网逆变器输入信号，三相电流型并网逆变器输出电流经三相滤波器CL滤波后，以单位功率因素的三相正弦波电流馈送至交流电网，如图2(c)所示。

图1所示的三相电流型全控整流器和三相电流型并网逆变器中的绝缘栅功率开关管IGBT T11-T16和T21-T26采用电流型空间矢量SVPWM方法进行控制，以三相电流型并网逆变器控制具体说明如下：

1、三相电流型并网逆变器三个桥臂的全控型绝缘栅功率开关管IGBT开关状态共有9种组合，对应每种组合电流型并网逆变器输出电流对应一个开关矢量，共有9个开关矢量I1～I9，其中I1～I6为有效矢量，其模值为2I_dc/sqrt(3)，I7～I9为零矢量，其模为零。这样9个矢量就可以将平面分成六个扇区，如图3所示。

2、三相电流型空间电流矢量调制SVPWM方法就是利用三相电流型的9个开关矢量进行相应的矢量合成，使合成的矢量等于指令电流矢量I^*，如当指令电流矢量处于第1扇区时，即可以由电流矢量I1和I6进行合成。若指令电流矢量为三相对称正弦电流，则对应的指令电流矢量运动轨迹必为圆形轨迹，在一定的开关频率条件下，合成电流矢量的运动轨迹为多边形准圆轨迹。当开关频率越高，实际电流就越逼近指令电流。

3、数字信号处理器DSP对三相电流型并网逆变器并网电流i_u，i_v和i_w进行采样；

4、根据Park变换理论，数字信号处理器DSP将所采样的并网电流i_u，i_v和i_w变换成同步旋转dq坐标下的直轴分量i_d和交轴分量i_q，采用电网电压矢量定向控制，即电网电压矢量作为定向矢量来控制有功电流I_d，超前电网电压矢量90°的方向作为无功的方向来控制无功电流I_q；在电网电压矢量定向控制方法中，同步旋转dq坐标轴d轴的位置始终与定子电压空间矢量V_s重合，电网电压的空间矢量矢量角θ_s通过锁相PLL获得；如图4(a)所示；其中：αβ表示两相静止坐标系；dq表示两相旋转坐标系；θ_s表示d轴与α轴之间的夹角，当电压空间矢量V_s指定到d轴时，也是电压空间矢量V_s与静止坐标系α轴之间的夹角；θ_w表示逆变器输出电流矢量与d轴之间的夹角；ω_s表示电压空间矢量的旋转速度；i_d和i_q分别表示流入电网中的电流矢量的dq轴分量；i_gridc表示流经滤波电容的电流矢量；i_k表示逆变器输出电流矢量；V_gridC和V_gridL分别表示滤波电容和电感上的电压矢量；将i_d和i_q分别与其给定值i_d ^*和i_q ^*比较，得到的偏差经PI调解形成电流型逆变器输出电流的指令值i_dref和i_qref，控制框图如图4(b)所示；其中，I_dc为三相全控整流器输出的直流电流；abc/dq表示a、b、c三相坐标到d、q旋转坐标变换；dq/αβ表示从dq旋转坐标到静止αβ坐标变换；PLL为锁相环节；C compensation为电容电流补偿环节；arctan(i_q/i_d)表示求反正切；

5、根据上述指令值i_dref和i_qref，数字信号处理器DSP计算出电流型逆变器下一个载波周期将要输出电流矢量所在的扇区号N1以及合成这个电流矢量所需要的控制时间T₁₀、T₁₁和T₁₂，同时数字信号处理器DSP根据锁相的结果将所计算的时间T₁₀、T₁₁和T₁₂经I/O口送至现场可编程门阵列FPGA；

现场可编程门阵列FPGA根据所接受的数据N1以及T₁₀、T₁₁和T₁₂，设置计数器计数产生三角波，每个时钟周期计数器加1或减1并与T₁₀、T₁₁、T₁₂相比较，当发生比较匹配时，即计数器的值与T₁₀、T₁₁、T₁₂分别相等时，即按预先设定的波形进行发波，例如，当N1等于1，即电流矢量在第一扇区时，现场可编程门阵列FPGA产生T21-T26每个开关管所需要的实时控制脉冲信号PWM11-PWM16，据此则可以得到在第一扇区时，一个三角载波周期T_s内U，V，W三个桥臂上综合的控制信号，如图5(a)所示，图中U、V、W表示对应电流型逆变器三相桥的三个桥臂，T₁₀，T₁₁和T₂₁为矢量零，矢量11和矢量I6的作用时间；“1”表示上桥臂全控型绝缘栅功率开关管IGBT导通，“-1”表示下桥臂全控型绝缘栅功率开关管IGBT导通，“0”表示同一桥臂上没有功率开关管导通；图5(b)为对应的电流型逆变器六个电力电子开关T11、T12、T13、T14、T15、T16的开关状态，其中，“1”表示开通状态，“0”表示断开状态；当电流型逆变器输出电流变化一个周期时，输出电流矢量将遍历6个扇区，现场可编程门阵列FPGA所产生的空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号序列，以U相为例，如图6(a)所示，其中图最上方的VI、I、II、III、IV、V表示扇区号，为了清楚示意波形的构成，其中的开关频率设为600Hz；图6(b)为对应电流型逆变器输出三相并网电流动态变化过程。图6(c)为载波频率为5kHZ时，电流型逆变器输出三相并网电流对应dq坐标下交轴电流i_q和直轴电流i_d动态变化过程。

永磁同步发电机的控制同样采用空间矢量脉宽调制SVPWM方法。具体实施方法如下：

三相交流电流采样信号i_a、i_b、i_c和三相输出交流电压采样信号v_a、v_b、v_c分别经采样电路接入所述数字信号处理器DSP控制器的采样信号输入端，由数字信号处理器DSP控制器根据转子磁场定向矢量控制算法动态计算生成空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号的三个电流矢量作用时间参数T₁₀、T₁₁、T₁₂和永磁同步发电机输出电流下一控制周期中输出电流的空间矢量所在的扇区号N2并传给现场可编程门阵列FPGA，现场可编程门阵列FPGA根据上述时间参数T₂₀、T₂₁和T₂₂和扇区号N₂动态生成用于控制电力电子开关T11-T16通断的实时空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号，从而动态控制永磁同步发电机输出电流的有功和无功分量。具体实施步骤如下：

1、数字信号处理器DSP对三相永磁同步发电机M1输出电流i_a、i_b和i_c和三相输出交流电压v_a、v_b和v_c进行采样；

2、根据Park变换理论，利用数字信号处理器DSP计算功能将采样电流i_a，i_b和i_c变换成同步旋转d-q坐标下的直轴分量i_gd和交轴分量i_gq；

3、采用转子磁场定向控制方法，即转子磁场矢量作为定向矢量来控制有功电流igd，超前转子磁场矢量90°的方向作为无功的方向来控制无功电流i_gq；在转子磁场矢量定向控制方法中，同步旋转d-q坐标轴d轴的位置始终与转子磁场矢量Ψ_r重合，并以与转子速度相同的转速旋转，如图7(a)所示，其任意时刻的角度θ_r可以通过增量式编码器获得或者通过永磁同步发电机M1无速度传感器控制算法获得；其中αβ表示两相静止坐标系；dq表示两相旋转坐标系；θ_sgs表示d轴与α轴之间的夹角，当转子磁链矢量指定到d轴时，也是转子磁链矢量与静止坐标系α轴之间的夹角；θ_sgw表示整流器输入电流矢量与d轴之间的夹角；ω_e表示定子频率；i_gd、i_gq分别表示永磁同步发电机输出电流矢量的dq轴分量；i_gc、i_gcd和i_gcq分别表示表示流经滤波电容的电流矢量及在dq轴上的分量；i_gw表示整流器输入电流矢量；V_g定子电压矢量；V_Lm表示永磁同步发电机同步电感电压降；

4、将i_gd和i_gq分别与其给定值i_gd ^*和i_gq ^*比较，得到的偏差经PI调节形成电流型逆变器输出电流的指令值i_gdref和i_gqref，控制框图如图7(b)所示，其中，abc/dq表示abc到dq变换；dq/αβ表示dq坐标到αβ坐标变换；PLL为锁相环节；C compensation表示电容电流补偿；arctan(i_q/i_d)为求反正切；

5、根据上述指令值i_gdref和i_gqref，数字信号处理器DSP计算出电流型逆变器下一个载波周期将要输出电流矢量所在的扇区号N2以及合成这个电流矢量所需要的控制时间参数T₂₀、T₂₁和T₂₂并送至现场可编程门阵列FPGA；

6、现场可编程门阵列FPGA根据所接受的数据N2以及T₂₀、T₂₁和T₂₂，设置计    数器计数产生三角波，每个时钟周期计数器加1或减1，并与T₂₀、T₂₁和T₂₂相比较，当发生比较匹配时，即时钟周期计数器的值分别等于T₂₀、T₂₁和T₂₂的值时，现场可编程门阵列FPGA产生空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号序列PWM11-PWM16，在所述空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号序列PWM11-PWM16控制下，三相电流型整流器将永磁同步发电机M1发出的三相交流电流，如图8(a)所示，整流成直流电流I_dc，如图8(b)所示；图8(c)所示为对应的直轴电流i_gd和交轴电流i_gq的对应变化情况；进一步测试表明，永磁同步发电机M1的输出电流i_a，i_b和i_c的THD分别为：0.6％、0.72％和0.5％。，与不可控整流电路相比，其值大幅减小。

Claims (2)

1.基于双SVPWM电流型变换器的直驱风力发电系统，其特征是：

设置永磁同步发电机M1与风力机M2同轴相连，在所述永磁同步发电机M1的定子交流电流信号输出端串联由全控型功率开关管T11-T16和快恢复功率二极管D11-D16组成的三相电流型全控整流器、直流电感Ldc，以及由全控型功率开关管T21-T26和快恢复功率二极管D21-D26组成的三相电流型并网逆变器；以所述功率二极管D11-D16和功率二极管D21-D26分别使对应设置的全控型功率开关管T11-T16及全控型功率开关管T21-T26可反向阻断；所述三相电流型可控整流器中输出的直流电流I_dc经直流电感Ldc作为后续三相电流型并网逆变器输入信号，所述三相电流型并网逆变器输出信号i_ku、i_kv和i_kw经三相滤波器CL滤波后，以三相正弦波电流馈送至交流电网；

所述构成三相电流型全控整流器和三相电流型全控逆变器的全控型功率开关管T11-T16和全控型功率开关管T21-T26为全控器件，分别以PWM11-PWM16和PWM21-PWM26空间矢量脉宽调制信号SVPWM进行控制；

设置由数字信号处理器DSP和现场可编程门阵列FPGA构成的控制器，所述永磁同步发电机M1输出的电流信号i_a、i_b和i_c、电压信号v_a，v_b和_vc，所述电流型全控整流器输出的直流电流信号I_dc，所述电流型全控逆变电路输出的并网电流信号i_u，i_v和i_w，所述电流型全控逆变电路输出的电压信号v_u，v_v和v_w、电网电压信号e_u，e_v和e_w分别经采样电路接入所述控制器中数字信号处理器DSP的采样信号输入端，由所述控制器根据采样信号动态生成分别用于控制全控型功率开关管T11-T16和T21-T26通断的实时空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号PWM11-PWM16和PWM21-PWM26。

2.一种权利要求1所述基于双SVPWM电流型变换器的直驱风力发电系统的控制方法，其特征是设置所述空间电压矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号的调制方法为：

a、由所述数字信号处理器DSP根据Park坐标变换，将永磁同步发电机M1的三相输出电流实时采样信号i_a、i_b和i_c进行同步旋转坐标变换，分别得到dq两相旋转坐标下的直轴电流i_gd和交轴电流i_gq，所述直轴电流i_gd和交轴电流i_gq分别与给定值比较，对应误差经PI调节器调节输出，得到所述永磁同步发电机M1下一载波周期需要输出的直轴电流分量参考值i_gdref和交轴电流分量的参考值i_gqref；依据所述直轴电流分量参考值i_gdref和交轴电流分量的参考值i_gqref生成控制所述三相电流型全控整流器中全控型功率开关管T11-T16的空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号的时间参数T₁₀、T₁₁、T₁₂和三相电流型全控整流器输出电流参考矢量所在的扇区号N1，所述时间参数T₁₀，T₁₁、T₁₂和扇区号N1送至所述PFGA中对应I/O口，所述PFGA根据接收到的时间参数T₁₀，T₁₁和T₁₂和扇区号N1设置PFGA内部计数器计数产生三角波载波信号，每个时钟周期计数器在加1或减1之后与时间参数T₁₀，T₁₁和T₁₂相比较，当计数器值分别与时间参数T₁₀，T₁₁和T₁₂相等时，现场可编程门阵列FPGA则按设定的波形发波，输出六路分别控制所述三相电流型全控整流器中全控型功率开关管T11-T16的空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号PWM11-PWM16；

b、所述数字信号处理器DSP根据Park坐标变换将所述电流型全控逆变电路输出并网电流采样信号i_u，i_v和i_w进行同步旋转坐标变换分别得到dq两相旋转坐标下的直轴电流i_d和交轴电流i_q；所述直轴电流i_d和交轴电流i_q分别与给定值比较，对应误差经PI调节器调节，得到所述电流型全控逆变电路下一载波周期需要输出的直轴电流参考值i_dref和交轴电流的参考值i_qref；以所述直轴电流参考值i_dref和交轴电流参考值i_qref参考值根据电流型空间矢量脉宽调制SVPWM的方法，生成控制所述三相电流型全控逆变器中全控型功率开关管T21-T26的空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号的时间参数T₂₀、T₂₁、T₂₂和逆变器输出电流参考电流矢量所在的扇区号N2，所述时间参数T₂₀、T₂₁、T₂₂和扇区号N2送至所述PFGA对应I/O口，所述PFGA根据接收到的时间参数T₂₀、T₂₁、T₂₂和扇区号N2，设置PFGA内部计数器计数产生三角波载波信号，每个时钟周期计数器在加1或减1之后，与T₂₀、T₂₁、T₂₂相比较，当计数器值分别与T₂₀、T₂₁、T₂₂相等时，现场可编程门阵列FPGA按设定的波形进行发波，输出六路分别控制所述三相电流型全控逆变器中全控型功率开关管T21-T26的空间矢量脉宽调制SVPWM控制脉冲信号PWM21-PWM26。

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