ＤＯＩ：１０．１２１５８／ｊ．２０９６⁃３２０３．２０２３．０２．０２４２０２３年３月ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ第４２卷第２期基于扩张状态观测器的ＤＦＩＧ网侧变换器滑模控制董锋斌，刘昌建，赵永玮，皇金锋（陕西理工大学电气工程学院，陕西汉中７２３０００）摘要：针对双馈风力发电机网侧变换器因负载变化和滤波参数摄动导致控制效果不佳的问题，文中提出一种扩张状态观测器（ｅｘｔｅｎｄｅｄｓｔａｔｅｏｂｓｅｒｖｅｒ，ＥＳＯ）与滑模控制相结合的网侧变换器双闭环控制策略，内环采用以功率为状态变量的基于ＥＳＯ的滑模直接功率控制，外环采用以电压平方为状态变量的基于ＥＳＯ的滑模控制。首先，应用ＥＳＯ对系统状态变量与包含系统未建模动态、负载变化和滤波参数摄动等不确定项进行估计，无需系统的精确数学模型即可设计滑模控制方法，实现网侧变换器在复杂环境下的鲁棒控制。此外，引入功率差前馈环节，可减小负载变化时外环滑模控制非线性带来的冲击。最后，对负载变化和滤波参数摄动２个算例进行仿真。结果表明，与传统矢量控制和滑模控制相比，所提控制策略在复杂环境下具有更强的鲁棒性。关键词：双馈风力发电机；网侧变换器；扩张状态观测器（ＥＳＯ）；滑模控制；直接功率控制；功率差前馈；双闭环中图分类号：ＴＭ４６文献标志码：Ａ文章编号：２０９６⁃３２０３（２０２３）０２⁃０２０６⁃０９收稿日期：２０２２⁃１１⁃２３；修回日期：２０２３⁃０１⁃１４基金项目：陕西省自然科学基础研究计划资助项目（２０２３⁃ＪＣ⁃ＹＢ⁃４４２）；陕西省技术创新引导专项计划资助项目（２０２２⁃ＱＦＹ０８⁃０５）０引言随着全球可再生能源的开发利用，风电技术也在飞速发展。双馈风力发电机（ｄｏｕｂｌｙ⁃ｆｅｄｉｎｄｕｃｔｉｏｎｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ＤＦＩＧ）的定子侧直接与电网相连，而转子侧通过转子励磁变换器间接与电网相连，使得该结构可通过定、转子双通道实现能量的双向流动，且功率变换器容量小，故在现代风电系统中被广泛应用［１⁃３］。其中网侧变换器（ｇｒｉｄ⁃ｓｉｄｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＧＳＣ）的主要作用是在各种状态下维持直流侧母线电压稳定，并实现对交流侧功率因数和电流的有效控制。但双馈风电系统在实际运行时，ＧＳＣ的负载会随风速改变而剧烈变化且运行过程中存在滤波参数摄动等问题［４⁃６］，给ＧＳＣ系统的安全稳定运行带来了...
