CN102013698A - 一种新型的双馈风力发电机变流器的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种连接电网的双向变流器系统的控制方法，包括一个电网侧变流器的控制方法和一个电机侧变流器的控制方法。电网侧变流器采用新型的滑模控制(Sliding mode control)，实现对于电网侧控制变量I_S、I_d以及U_m的有效控制。此方法在保证电网侧变流器在正常输出功率的同时，对系统内滤波器电容回路的谐振现象有充分的抑制作用。电机侧变流器的控制方法取消了传统矢量控制中使用的磁链估计器，而是采用新型的基于电网电压的同步坐标系，采用两个独立的控制环，实现对于双馈电机定子侧无功功率Q_s和电机转速ω_r的解耦控制。

Description

一种新型的双馈风力发电机变流器的控制方法

技术领域：

本发明涉及一种连接电网的应用于双馈风力发电机的双向变流器系统的控制方法。其中电网侧变流器采用新型的滑模控制(Sliding mode control)增加了系统的可靠性，而电机侧变流器采用新型的基于电网同步坐标轴的矢量控制算法，降低了系统的复杂度。

背景技术：

一个应用于双馈风力发电机的变流器的基本硬件拓扑如图1所示，主要由电网侧变流器(含电网侧LCL滤波器)、电机侧变流器(含电机侧dv/dt滤波器)以及直流环节组成。变流器的控制包括电网侧变流器的控制和电机侧变流器的控制。

电网侧变流器的控制目的是有效传递输出来自电机侧变流器的有功功率，保持直流环节上直流电压的稳定，并且根据电网要求输出无功功率，维持电网的稳定运行。在电网电压相对恒定的条件下，有功及无功功率的控制在于控制输出电网电流I_s。

目前电网侧变流器的传统控制方法通常采用矢量控制法，控制结构如图2所示。矢量控制法采集直流环节的直流电压进行反馈控制，并且同时根据无功功率需求给出矢量电流参考值。电流控制模块对矢量电流进行控制，给出脉宽调制因数，最后输出由PWM模块给出开关信号。

传统的矢量控制法可以保证变流器的上述基本功能，并且能够满足动态特性要求。然而，由于矢量控制法的控制目标仅仅在于输出电流I_s，因此不能有效控制电网侧滤波器的电容回路电流。当控制器的扰动频率与滤波器回路谐振频率重合时，电网侧输出会产生谐振电流，造成电网侧变流器控制器产生振荡、失稳停机甚至造成变流器的损坏。目前产业界的解决方法在于增加滤波器回路的阻尼电阻，尽量避免谐振频率与控制器扰动频率的重合。然而过大的阻尼电阻会对变流器系统的效率、成本以及体积都会产生负面影响。

矢量控制法中的电流控制模块控制敏感度较高，变流器系统的电路参数、测量延时以及锁相环性能对电流控制都具有较大的影响，这些因素造成了矢量控制法的鲁棒性偏低。当电路参数，测量延时以及其他系统因素发生变化时，控制器稳定性会发生明显改变，加大了控制器参数的调试难度，给具体变流器应用的调试实施带来了实际困难。

电机侧变流器的控制器的目的是控制双馈风力发电机的转速，从而最终控制系统的有功功率输入。电机侧变流器的控制器同时需要控制定子侧的无功功率，使整个系统在发电的同时满足入网要求。双馈风力发电机变流器系统及其能量流向图如图3所示，双馈风力发电机的定子和电网相连接，转子通过电刷和一个转子侧的变流器相连接。通过控制转子侧变流器可以达到控制整个电机的目的。相对于全功率的风力发电方案，仅仅约1/3到1/2的风力发电机功率的流入或者流出变流器，从而可以大大降低变流器的容量和损耗，提高变流器的工作效率。

传统的双馈风力发电机采用基于定子磁链同步坐标系的矢量控制方法。这种方法需要一个磁链估计器。一个精确的磁链估计器需要同时采集定子电压和电流，并且在考虑温度变化的前提下准确估计定子电阻值，增加了系统的成本和算法复杂度。

发明内容

本发明的目的是：

提供一种鲁棒性高的电网侧变流器的控制算法，保证电网侧变流器在正常输出功率的同时，对系统内滤波器电容回路的谐振现象有充分的抑制作用。

提供一种简单的基于定子电压轴的电机侧变流器矢量控制算法，控制双馈风力发电机的转速和定子侧无功功率。电流环采用滞回开关，达到高动态特性。

为达到上述目的，发明的构思是：

此发明中，电网侧变流器采用鲁棒性极高的滑模控制算法，以变流器输出电压为输出变量，同时对变流器输出电流、变流器滤波器端输出电压以及电网端输出电流进行控制。对以上三个变量的控制既能够有效地保证变流器的正常功率输出，也能间接抑制滤波器电容回路的谐振电流。

此发明中，电机侧变流器的控制外环采用简单的基于电网电压同步坐标系的矢量控制算法，以变流器输出电压为输出变量，同时对双馈风力发电机转速以及双馈风力发电机的定子侧无功功率进行解耦控制。控制内环采用滞回控制，达到较高的动态性能。

根据上述的发明构思，本发明的技术方案如下：

电网侧变流器的控制采用滑模控制方法(Sliding mode control)。与传统的矢量控制算法不同，滑模控制算法以变流器的每一相作为一个独立的控制单元。根据滑模控制的基本设计理念，本发明将电网侧变流器整体电路以状态空间方程(State space)的方式表达。

$\stackrel{\·}{x}=A\·x+B\·u+D\·v$

x为被控变量， $x=\left[\begin{array}{c}{I}_s\\ I_d\\ U_m\end{array}\right],$ u＝U，v＝U_s， $B=\left[\begin{array}{c}0\\ L_f\\ 0\end{array}\right],$ $A=\left[\begin{array}{ccc}0& 0& \frac{1}{L_s}\\ 0& 0& -\frac{1}{L_d}\\ \frac{1}{C_f}& -\frac{1}{C_f}& 0\end{array}\right],$ $D=\left[\begin{array}{c}-\frac{1}{L_s}\\ 0\\ 0\end{array}\right]$

电网侧变流器电路的变量定义如图5所示，U为变流器输出电压，U_m为电网侧滤波器端电压，U_s为电网侧电压，I_d为变流器输出电流，I_s为流入电网电流，L_s为电网侧电路等效电感，L_d为变流器测电抗器电感，C_f为滤波器电容。

根据上述的状态空间表达，本发明将表达控制需求的滑模平面函数S定义为，

$S\left(x\right)=k\·x_{\mathrm{ref}}-k\·x=\left[\begin{array}{ccc}{k}_{\mathrm{is}}& k_{\mathrm{id}}& k_{\mathrm{um}}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{I}_{s\_\mathrm{ref}}\\ I_{d\_\mathrm{ref}}\\ U_{m\_\mathrm{ref}}\end{array}\right]-\left[\begin{array}{ccc}{k}_{\mathrm{is}}& k_{\mathrm{id}}& k_{\mathrm{um}}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{I}_s\\ I_d\\ U_m\end{array}\right]$

为被控变量x的目标参考值，为被控变量x的反馈值。

为达到控制目标，滑模平面函数应尽可能接近零值以确保被控变量x无限趋近被控变量目标参考值。变流器的电压输出U只有双电平输出(U_dc或-U_dc)，因此电网侧变流器的输出控制法则定义如下，

1.当S(x)＜0时，U＝U_dc，

2.当S(x)≥0时，U＝-U_dc。

控制器根据以上输出控制法则直接决定电网侧变流器绝缘门极双极性晶闸管(IGBT)的开关输出，本发明的最终输出方案采用了滞回比较法。为了保证电网侧变流器的正常运行，控制参考变量

的给定必须满足：

1变流器输出的有功电流满足直流源电压的稳定；

2.变流器输出无功电流满足电网的要求；

3.并且同时抑制变流器在滤波器支路上的谐振电流。

电机侧变流器控制算法与传统变流器的基于定子或者转子磁链的矢量控制算法不同，采用基于电网电压作为同步坐标系。此方法不需要磁链估计器，而是和滑模控制算法共用电网侧电压锁相环(PLL)的输出，降低了系统的复杂度，但是仍然保持较高的精确度。

双馈风力发电机的转矩计算模块的表达为：

$T_e=-\frac{3}{2}\frac{p}{2}\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_s}{U}_{s\_q}{I}_{r\_q}$

一般情况下电网电压比较稳定，可以认为幅值U_{s_q}和频率ω_s基本不变，这样双馈风力发电机的转矩可以通过控制同步坐标系下的q方向转子电流I_{r_q}来控制双馈风力发电机的转矩。

双馈风力发电机的定子侧无功功率的表达为：

$Q_s=-\frac{3}{2}\frac{p}{2}(\frac{U_{s\_q}^2}{{\mathrm{\ω}}_s{L}_s}+\frac{L_m}{L_s}{U}_{s\_q}{I}_{r\_d})$

同理可以认为U_{_q}和ω_s基本恒定，因此可以通过控制同步坐标系下的d方向转子电流I_{r_d}来控制双馈风力发电机的定子侧的无功功率。

本发明和现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.电网侧变流器采用的滑模控制具有比传统的矢量控制PWM输出控制方法更高的鲁棒性，滑模控制在电网电压测量以及变流器输出电流测量误差较大的时候仍然能够保持较高的稳定性和工作性能。

2.电网侧变流器采用的滑模控制的同时对变流器输出电流I_d，电网输出变流I_s以及输出电压A进行控制，能够有效的抑制由于滤波器的电容回路造成的谐振效应。

3.电机侧变流器采用的矢量控制方法无须采用磁链估计器，降低了系统的复杂度。

4.电网侧变流器和电机侧变流器的开关频率控制模块都可以动态调整滞回带宽H_band，得到稳定的滞回输出频率。

附图说明

图1是变流器硬件系统框图。

图2是传统的基于适量控制的电网侧变流器控制方法。

图3是基于双馈风力发电机的变流器系统及其能量流向示意图。

图4是变流器硬件拓扑结构。

图5是电网侧变流器的控制方法。

图6是电网侧变流器的控制变量参考值计算模块。

图7是电网侧变流器电流流向示意图。

图8是电网侧变流器控制方法的滑模平面函数计算模块。

图9是电网侧变流器控制方法的电网侧滞回比较模块。

图10是电网侧变流器控制方法的开关频率控制模块。

图11是电机侧变流器的控制方法。

图12是电机侧控制器控制方法的控制变量计算模块。

图13是电机侧控制器控制方法的控制外环。

图14的电机侧控制器控制方法的控制内环。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图详述如下：

图1为系统框图。整个变流器可以分为5个模块，即：

1.电网侧变流器(11)，采用滑模控制方法，控制输入电网的有功和无功功率；

2.电机侧变流器(8)，采用基于电网电压同步坐标系的矢量控制算法，控制双馈风力发电机的速度和定子侧输入电网的无功功率；

3.LCL滤波器，连接在电网侧变流器和电网之间，改善输入电网的波形和质量；

4.dv/dt滤波器，连接在电机侧变流器和电机的转子绕组之间，消除高次谐波，保护电机；

5.直流环节，连接在电网侧变流器和电机侧变流器之间，提供一个稳定的直流源。

电网侧变流器(11)和电机侧变流器(8)具有相同的硬件拓扑结构，如图4所示，采用三相全桥电路，即采用6个IGBT并联续流二极管的开关模块。三相桥臂分别称为a相、b相和c相。每个桥臂的上下开关交互打开，即当上半桥臂导通时，下半桥臂关断；当上半桥臂关断时，下半桥臂导通。上下桥臂开关切换时加入死区时间保护，以避免同时导通的情况发生。

图5为电网侧变流器的控制方法。本实施方案包括一个控制变量参考值计算模块(1)，目的在于给出控制变量的参考值I_{s_ref}、I_{d_ref}以及U_{m_ref}；一个滑模平面函数计算模块(2)，其目的在于根据控制变量参考值以及实测控制变量值最终确定滑模平面函数S(x)；一个滞回比较模块(3)根据比较S(x)及±S_band决定开关信号最终决定电网侧变流器的输出；以及一个开关频率控制模块(4)负责根据开关信号反馈实时控制调整滞回比较阈值S_band，达到预设的开关频率。

图5的电网侧变流器控制方法的控制变量参考值计算模块(1)具体方案如图6所示，控制变量参考值计算模块(1)采用了一个直流电压U_dc的比例积分(PI)控制环，电网输出电流I_s有功电流的参考值I_{sq_ref}，同时根据电网要求给出的电网无功电流参考值I_{rct_ref}直接决定电网输出电流I_s无功电流的参考值I_{sd_ref}。对I_{sd_ref}和I_{sq_ref}经行矢量逆变换(dq→αβ，2→3)得到三相的参考电流I_{s_ref}，矢量逆变换矩阵为：

$\left[\begin{array}{cc}\cos {\mathrm{\θ}}_s& -\sin {\mathrm{\θ}}_s\\ \cos ({\mathrm{\θ}}_s-2\mathrm{\π}/3)& -\sin ({\mathrm{\θ}}_s-2\mathrm{\π}/3)\\ \cos ({\mathrm{\θ}}_s-4\mathrm{\π}/3)& -\sin ({\mathrm{\θ}}_s-4\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]$

其中θ_s为电网参考轴角度，由网侧电压锁相环(PLL)给出。

控制变量参考值计算模块(1)对实际测量的电网侧电压U_s进行矢量变换(3→2，αβ→dq)给出U_{s_d}和U_{s_q}。矢量变换矩阵为：

$\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\cos {\mathrm{\θ}}_s& \cos ({\mathrm{\θ}}_s-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_s-4\mathrm{\π}/3)\\ -\sin {\mathrm{\θ}}_s& -\sin ({\mathrm{\θ}}_s-2\mathrm{\π}/3)& -\sin ({\mathrm{\θ}}_s-4\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]$

其中θ_s为电网参考轴角度，由网侧电压锁相环(PLL)给出。

在U_{s_d}和U_{s_q}的基础上分别考虑电网侧电路等效电感L_s上的电势差I_{sq_ref}·L_s·ω_s和I_{sd_ref}·L_s·ω_s得到电网侧滤波器端电压的二相参考值U_{md_ref}和U_{mq_ref}。U_{md_ref}和U_{mq_ref}经过矢量逆变换(dq→αβ，2→3)得出电网侧滤波器端三相电压参考值U_{m_ref}。

考虑到图7所示电量中的各电量变量之间的关系I_d＝I_s-I_f，在图6中，U_{md_ref}和U_{mq_ref}除以滤波器电容等效值得出滤波器支路电流dq值I_{fd_ref}和I_{fq_ref}。I_{sd_ref}和I_{sq_ref}分别减去I_{fd_ref}和I_{fq_ref}则得出电网侧变流器输出电流参考值I_{dd_ref}和I_{dq_ref}，同样经矢量逆变换(dq→αβ，2→3)后得到I_{d_ref}。I_{d_ref}的作用在于限制变流器输出在滤波器电容回路中的谐振电流。

图5的电网侧变流器控制方法的滑模平面函数计算模块(2)具体方案如图8所示，滑模平面函数计算模块(2)根据如下公式计算得出了滑模平面函数S(x)。

$S\left(x\right)=k\·x_{\mathrm{ref}}-k\·x=\left[\begin{array}{ccc}{k}_{\mathrm{is}}& k_{\mathrm{id}}& k_{\mathrm{um}}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{I}_{s\_\mathrm{ref}}\\ I_{d\_\mathrm{ref}}\\ U_{m\_\mathrm{ref}}\end{array}\right]-\left[\begin{array}{ccc}{k}_{\mathrm{is}}& k_{\mathrm{id}}& k_{\mathrm{um}}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{I}_s\\ I_d\\ U_m\end{array}\right]$

k_is、k_if和k_um决定了控制系统中各个变量的加权比重，间接决定了系统的稳定性以及变流器输出性能。

图5的电网侧变流器控制方法的滞回比较模块(3)具体方案如图9所示，以a相桥臂为例，其输出由S(x)的输出值以及滞回比较阈值S_band决定。即：

1.当S(x)_{_a}＜-S_band，a相桥臂上半桥IGBT导通，下半桥IGBT关断，输出电压U＝U_dc；

2.当S(x)_{_a}＞S_band，a相桥臂上半桥IGBT关断，下半桥IGBT导通，输出电压U＝-U_dc；

3.当-S_band≤S(x)_a≤S_band，a相桥臂上下半桥IGBT导通状态不变。

上下桥臂开关切换时加入死区时间保护，以避免同时导通的情况发生。b相桥臂和c相桥臂采取类似的滞回控制方法。

图5的电网侧变流器控制方法的开关频率控制模块(4)具体方案如图10所示，开关频率模块首先根据开关波形的反馈计算出一定时间内的平均开关频率。由于滑模控制方法本身的特性，本发明的开关输出频率并不恒定，因此本实施方案选用开关计数器以及定时器的组合来计算单位时间内滑模控制的输出开关频率F_sw，在获得F_sw之后，本实施方案利用一个比例控制环来控制滞回比较阈值S_band的输出，以保证系统达到要求的开关频率输出。

图11为电机侧变流器的控制方法。本实施方案包括一个控制变量计算模块(5)，目的在于计算出当前的定子侧无功功率Q_s和双馈风力发电机的电磁转矩T_e；一个外环控制器(6)，目的在于计算出双馈风力发电机的转子侧参考电流I_{r_ref}；一个内环控制器(7)，目的在于决定电机侧变流器的开关信号；以及一个开关频率控制模块(12)负责根据开关信号反馈实时控制调整滞回比较阈值S_band，以达到预设的开关频率。

图11的电机侧变流器控制方法的控制变量计算模块(5)具体方案如图12所示。同时采集三相定子电压U_{s_a}、U_{s_b}和U_{s_c}和三相定子电流I_{s_a}、I_{s_b}和I_{s_c}，并通过分别进行3→2变换矩阵，将三相定子电压和电流分别变换为处于静止坐标系的两相定子电压U_{s_α}和U_{s_β}和两相定子电流I_{s_a}和I_{s_β}。3→2变换矩阵的表达公式为：

$\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& -\frac{\sqrt{3}}{2}& \frac{\sqrt{3}}{2}\end{array}\right]$

已知两相定子电压U_{s_α}和U_{s_β}和两相定子电流I_{s_α}和I_{s_β}，定子无功功率Q_s可以通过功率计算模块得到。功率计算模块的表达为：

$Q_s=\frac{3}{2}(U_{\mathrm{s\β}}{I}_{\mathrm{s\α}}-U_{\mathrm{s\α}}{I}_{\mathrm{s\β}})$

在控制变量计算模块(5)中，同时采集三相定子电压U_{s_a}、U_{s_b}和U_{s_c}和三相转子电流I_{r_a}、I_{r_b}和I_{r_c}，并通过分别进行矢量变换(3→2，αβ→dq)，将三相定子电压和转子电流分别变换为处于同步坐标系的两相定子电压U_{s_d}和U_{s_q}和两相转子电流I_{r_d}和I_{r_q}。矢量变换矩阵为：

$\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\cos {\mathrm{\θ}}_s& \cos ({\mathrm{\θ}}_s-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_s-4\mathrm{\π}/3)\\ -\sin {\mathrm{\θ}}_s& -\sin ({\mathrm{\θ}}_s-2\mathrm{\π}/3)& -\sin ({\mathrm{\θ}}_s-4\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]$

其中θ_s为电网参考轴角度，由网侧电压锁相环(PLL)给出。

已知定子电压U_{s_q}和转子电流I_{s_d}，考虑电机的级数p和50Hz的同步角速度ω_s转矩，双馈风力发电机的电磁转矩T_e可以通过转矩计算模块得到。转矩计算模块的表达为：

$T_e=-\frac{3}{2}\frac{p}{2}\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_s}{U}_{s\_q}{I}_{r\_q}$

图11的电机侧变流器控制方法的控制外环(6)具体方案如图13所示。控制外环分为转速环和无功功率环。

在转速环中，参考速度ω_{r_ref}和测量速度ω_r的误差进入一个PI控制器，得到参考转矩T_{e_ref}。参考转矩T_{e_ref}和通过转矩计算模块得到的计算转矩T_e的误差进入一个PI控制器，得到转子q方向参考电流I_{rq_ref}。

在无功功率环中，参考速度Q_{s_ref}和通过功率计算模块得到的定子侧无功功率Q_s的误差进入一个PI控制器，得到转子d方向参考电I_{rq_ref}。

已知两相旋转转子参考电流I_{rq_ref}和I_{rq_ref}，采用一个矢量逆变换(dq→αβ，2→3)得到三相的参考电流I_{r_ref}，矢量逆变换矩阵为：

$\left[\begin{array}{cc}\cos {\mathrm{\θ}}_s& -\sin {\mathrm{\θ}}_s\\ \cos ({\mathrm{\θ}}_s-2\mathrm{\π}/3)& -\sin ({\mathrm{\θ}}_s-2\mathrm{\π}/3)\\ \cos ({\mathrm{\θ}}_s-4\mathrm{\π}/3)& -\sin ({\mathrm{\θ}}_s-4\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]$

其中θ_s为电网参考轴角度，由网侧电压锁相环(PLL)给出。

图11的电机侧变流器控制方法的控制内环(7)也称作电流环，具体方案如图14所示。以a相桥臂为例，其输出由转子参考电流I_{ra_ref}和测量电流I_ra的误差以及滞回比较阈值S_band决定。即：

1.当I_{ra_ref}-I_ra＜-S_band，a相桥臂上半桥IGBT导通，下半桥IGBT关断，输出电压U＝U_dc；

2.当I_{ra_ref}-I_ra＞S_band，a相桥臂上半桥IGBT关断，下半桥IGBT导通，输出电压U＝-U_dc；

3.当-S_band≤I_{ra_ref}-I_ra≤S_band，a相桥臂上下半桥IGBT导通状态不变。

上下桥臂开关切换时加入死区时间保护，以避免同时导通的情况发生。b相桥臂和c相桥臂采取类似的滞回控制方法。

图11的电机侧变流器控制方法的开关频率控制模块(12)具体方案如图10所示，开关频率模块首先根据开关波形的反馈计算出一定时间内的平均开关频率。由于滑模控制方法本身的特性，本发明的开关输出频率并不恒定，因此本实施方案选用开关计数器以及定时器的组合来计算单位时间内滑模控制的输出开关频率F_sw，在获得F_sw之后，本实施方案利用一个比例控制环来控制滞回比较阈值S_band的输出，以保证系统达到要求的开关频率输出。

Claims (11)

1.一种连接电网的双向变流器系统的控制方法。其特征在于包括：

一个电网侧变流器的控制方法，采用新型的滑模控制(Sliding mode control)，将电网的交流能量和直流侧的直流能量互相转换；

一个电机侧变流器的控制方法，采用新型的基于电网同步坐标轴的矢量控制算法，对双馈风力发电机进行转速和定子侧无功功率的解耦控制。

2.按照权利要求1所述，其特征在于电网侧变流器采用滑模控制，由控制变量参考值计算模块、滑模平面函数计算模块、电网侧滞回比较模块和开关频率控制模块组成。

3.按照权利要求2所述的控制变量参考模块，其特征在于通过电网侧变流器的模型给出控制变量的参考值I_{s_ref}、I_{d_ref}以及U_{m_ref}。

4.按照权利要求2所述的滑模平面函数计算模块，其特征在于根据控制变量参考值I_{s_ref}、I_{d_re}以及U_{m_ref}以及实测控制变量值I_s、I_d以及U_m最终确定滑模平面函数S(x)，实现对于控制变量I_s、I_d以及U_m的有效控制。此方法在保证电网侧变流器在正常输出功率的同时，对系统内滤波器电容回路的谐振现象有充分的抑制作用。

5.按照权利要求2所述的滞回比较模块，其特征在于根据比较S(x)及±S_band决定电网侧变流器的开关输出。

6.按照权利要求2所述的开关频率控制模块，其特征在于根据开关信号反馈实时控制调整滞回比较阈值S_band，达到预设的开关频率。

7.按照权利要求1所述控制方法，其特征在于电机侧变流器由控制变量计算模块、控制外环、控制内环和开关频率控制模块组成。

8.按照权利要求7所述，其特征在于通过对相关测量输入的综合计算给定双馈电机的定子侧无功功率Q_s和电机转矩T_e。

9.按照权利要求7所述的控制外环，其特征在于采用基于电网电压的同步坐标系，根据控制变量参考值Q_{s_ref}和ω_{r_ref}以及实测控制变量值Q_s和T_e，最终确定双馈电机转子的三相参考电压I_{r_ref}。控制外环采用两个独立的控制环，实现对于定子侧无功功率Q_s和电机转速ω_r的解耦控制。

10.按照权利要求7所述的控制内环，其特征在于根据比较转子参考电流I_{r_ref}和转子测量电流I_r及±S_band决定机网侧变流器的开关输出，使电机控制系统满足高动态性能。

11.按照权利要求7所述的开关频率控制模块，其特征在于根据开关信号反馈实时控制调整滞回比较阈值S_band，达到预设的开关频率。

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