The aim of this paper is to investigate the sensorless voltage control schemes for the promising wound-rotor brushless doubly-fed induction generator (BDFIG) in both the stand-alone and grid-connected systems. For sensorless target, a new rotor position observer using the space vector flux relations of BDFIG is suggested. The proposed sensorless algorithm does not require any additional observers for obtaining the generator speed by directly detecting the rotor position, which may reduce the cost of the overall control system. For the voltage control purpose, a direct voltage control (DVC) scheme is applied for the stand-alone systems. However, this control strategy did not handle the control of the generated-voltage phase angle and also did not consider the phase sequence issue which are very essential provisions for the smooth connection target in grid-connected applications. Hence, DVC strategy cannot guarantee all the intended provisions for a soft and smooth connection process with the grid side and therefore, an effective grid-synchronization algorithm is proposed. A comprehensive analysis to confirm the functionality of the proposed control strategies is discussed through both simulation and experimental results. The presented study in this paper verifies the efficacy of the proposed schemes for sensorless voltage control target of BDFIG in both the stand-alone and grid-connected applications with a good transient behavior.

中文翻译：

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独立和并网应用中无刷双馈感应发电机的无传感器电压控制方案

本文的目的是研究有前途的绕线转子无刷双馈感应发电机 (BDFIG) 在独立和并网系统中的无传感器电压控制方案。对于无传感器目标，提出了一种使用 BDFIG 空间矢量通量关系的新型转子位置观测器。所提出的无传感器算法不需要任何额外的观测器来通过直接检测转子位置来获得发电机速度，这可以降低整个控制系统的成本。出于电压控制的目的，直流电压控制 (DVC) 方案适用于独立系统。然而，该控制策略没有处理发电电压相角的控制，也没有考虑相序问题，而相序问题对于并网应用中的平滑连接目标是非常重要的规定。因此，DVC 策略不能保证与电网侧的软连接过程的所有预期规定，因此，提出了一种有效的电网同步算法。通过模拟和实验结果讨论了确认所提出的控制策略的功能的综合分析。本文提出的研究验证了所提出的 BDFIG 无传感器电压控制目标方案在具有良好瞬态行为的独立和并网应用中的有效性。DVC 策略不能保证与电网侧的软连接过程的所有预期规定，因此，提出了一种有效的电网同步算法。通过模拟和实验结果讨论了确认所提出的控制策略的功能的综合分析。本文提出的研究验证了所提出的 BDFIG 无传感器电压控制目标方案在具有良好瞬态行为的独立和并网应用中的有效性。DVC 策略不能保证与电网侧的软连接过程的所有预期规定，因此，提出了一种有效的电网同步算法。通过模拟和实验结果讨论了确认所提出的控制策略的功能的综合分析。本文提出的研究验证了所提出的 BDFIG 无传感器电压控制目标方案在具有良好瞬态行为的独立和并网应用中的有效性。通过模拟和实验结果讨论了确认所提出的控制策略的功能的综合分析。本文提出的研究验证了所提出的 BDFIG 无传感器电压控制目标方案在具有良好瞬态行为的独立和并网应用中的有效性。通过模拟和实验结果讨论了确认所提出的控制策略的功能的综合分析。本文提出的研究验证了所提出的 BDFIG 无传感器电压控制目标方案在具有良好瞬态行为的独立和并网应用中的有效性。