讲座主题：面向工业应用的无刷双馈感应发电机高性能控制技术

讲座人：徐伟 教授、刘毅 博士后，华中科技大学电气与电子工程学院

讲座摘要：

无刷双馈感应发电机（BDFIG）是一种新型的交流感应电机，它包含两套不同极对数的定子绕组。与传统的绕线转子双馈感应发电机（DFIG）相比，BDFIG没有电刷和滑环，工作寿命更长，可靠性更高，维护成本更低。本次讲座将介绍BDFIG的高性能控制技术，主要从以下六个方面展开。首先，简要介绍BDFIG的研究和工业应用现状。然后，详细描述BDFIG的运行原理和数学模型。接下来，对常规负载下独立BDFIG系统的控制技术进行讲解，并给出仿真和实验结果。更进一步，详细分析和讨论特殊负载（不平衡负载和非线性负载）对独立BDFIG系统的影响，并提出一些补偿控制方法，这些方法分别通过机侧变换器、网侧转换器、或机侧和网侧变换器共同实现。此外，BDFIG的无速度传感器控制也是本次讲座的重要内容。最后，还将讨论BDFIG的模型预测控制技术。本次讲座将对致力于风力发电、船舶发电和变频调速等领域的双馈电机控制技术研究人员和工程师有一定的帮助。

本次讲座大纲如下：

第一节：无刷双馈感应发电机（BDFIG）简介

• BDFIG的结构
• BDFIG的主要应用
• BDFIG和DFIG的主要区别

第二节：BDFIG工作原理与数学模型

• BDFIG运行原理
• BDFIG稳态模型
• BDFIG动态模型

第三节：常规负载下独立BDFIG系统控制

• 独立BDFIG系统的建模和性能分析
• 常规负载下独立BDFIG系统运行控制

第四节：特殊负载下独立BDFIG系统控制

• 特殊负载对独立BDFIG系统的影响
• 不平衡负载下负序电压补偿策略
• 非线性负载下低次谐波电压抑制策略

第五节：BDFIG无速度传感器控制

• BDFIG转速观测器设计
• 独立BDFIG无速度传感器直接电压控制
• 特殊负载下独立BDFIG无速度传感器控制

第六节：BDFIG模型预测控制

• BDFIG模型预测电流控制
• BDFIG模型预测直接功率控制

第七节：结论

讲座人介绍：

徐伟，华中科技大学教授，博导，研究团队为“能量转换系统研究组”，主页为http://machinececs.seee.hust.edu.cn/ . 研究方向为电机设计、控制及系统集成应用。IET Fellow，IEEE 高级会员，IEEE IES 武汉分部主席。（华中科技大学-淄博国家级高新区）高效节能电机技术研究中心主任，湖北省电磁装备工程中心主任，电力安全与高效利用教育部工程研究中心副主任。2021 年国际直线电机大会 (LDIA)主席。中国电工技术学会、中国电源学会高级会员，中国能源学会专委会委员,中国直线电机委员会委员等。担任国际权威学术期刊IEEE TIE，IEEE JESTPE, IEEE TVT等编委（AE）；同时受邀担任10余个业内权威期刊客座主编或副主编，包括IEEE TIE，中国电机工程学报，电工技术学报等。受邀国际大会报告(讲座)10余次，参与组织国际会议5次，担任国际会议分会主席30余次。受邀为悉尼科技大学、拉杰沙希大学、同济大学、西南交通大学等10余所国际国内知名高校客座教授。主持国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖北省科技创新重大项目等40余项国家（省部）级和企业合作项目；发表SCI检索论文90余篇(SCIE引用累积1000余次，Google Scholar引用率3000余次)；出版英文编著1部(Springer出版社)、英文译著1部(机械工业出版社)；2019年待出版英文编著1部（Springer出版社）、中文专著1部（(机械工业出版社)）。授权发明专利40余项，另受理50余项。主研开发的电机产品入选发改委《国家重点节能低碳技术推广目录》，相关成果荣获省部级奖励2次。

刘毅，男，工学博士，IEEE会员，IEEE IES 武汉分部副主席。研究领域包括高性能双馈电机、直线电机和永磁电机驱动系统以及电力电子装置设计。于2015年获华中科技大学机械电子工程专业工学博士学位，曾在中国航天科工集团第四研究院任职，参与了多种型号新能源特种车辆的电驱系统设计工作，自2016年以来在在华中科技大学电机及控制工程系从事博士后研究。目前主持无刷双馈电机相关国家自然科学基金和中国博士后科学基金各1项、企业横向项目3项，参与其他纵向和横向研究项目4项。受邀担任权威期刊客座副主编1次，作国际会议专题讲座和组织专题研讨会各1次。2019年3月荣获欧盟玛丽居里行动卓越奖章。近五年来，发表SCI/EI论文四十余篇(包括IEEE Transactions on Industrial Electronics和IEEE Transactions on Power Electronics期刊论文近十篇)，授权和申请发明专利二十余项，并担任6个SCI期刊和8个知名国际会议审稿专家。