双馈风力发电机控制策略的仿真研究

变速恒频双馈风力发电机组主要工作在同步速附近,在这一运行区域转子励磁电流频率很低(同步速时为0),通过转速来调节转子励磁频率很难保证双馈发电机输出功率的稳定.通过对东北新能源公司大连驼山风电厂东汽FD77E型风机实际运行情况的研究分析,将DTC技术应用到双馈风力发电机的控制领域.首先对直接转矩控制技术进行了理论分析,阐述了它的工作原理和系统结构,进而推导出控制方程,并给出了具体的控制框图,然后利用MATLAB进行了仿真研究,仿真结果验证了理论分析和提出的策略是可行的.     

双馈变速恒频风力发电机稳态运行特性

旨在根据双馈式变速恒频风力发电机的结构特点。机组以最佳叶尖速比变速运行，根据叶轮原动机输入的机械能和机组的发电功率曲线，研究双馈发电机的稳态特性，功率关系和转矩关系．通过转子励磁调节，找出在任何转差下，满足功率、转矩输出的工作点，给机组的控制方案设计提供了参考．     

兆瓦级双馈风力发电机静态磁场有限元仿真

利用Ansoft软件中的Maxwell 2D模块建立了兆瓦级双馈风力发电机（DFIG）的仿真模型．通过对DFIG模型进行静态仿真,得到它的磁力线、磁密分布图,以及气隙磁密分布曲线．仿真结果表明,基本上达到了设计要求,为双馈风力发电机的进一步优化设计提供了理论依据．     

基于风力涡轮机和双馈感应发电机的风力发电系统仿真与分析

风力发电在绿色能源持续发展方面占有极大市场,对于风机的研究也逐渐深入。为了实现对风能发电过程的更高效监控,本文以风力涡轮机和双馈感应发电机系统过程的建模为基础,对风力发电机的基本原理作了简单阐述。利用MATLAB/Simulink建立风能发电模型,并在风速变化条件下对风力发电系统的重要参数进行仿真分析,观测电机转速与风速之间的跟踪关系,验证双馈策略在风电场模型中的有效性。     

基于双馈风力发电机的次同步振荡及其抑制策略

双馈感应发电机(DFIG)也称双馈风力发电机,其变速恒频的优点在风电场中得到了广泛应用。随着大量风电能源并网,远距离高压输电使用串补电容技术容易引起电网发生次同步振荡(SSO)。DFIG的定子绕组直连电网,因此在运行过程中极易受到电网SSO的影响。针对DFIG的SSO及抑制策略进行研究。首先,建立了DFIG系统数学模型,分析DFIG系统的控制策略;接着,针对SSO采用一种改进的基于2阶广义积分器(SOGI)的锁相控制技术;然后,在转子侧变流器(RSC)采用准谐振控制器(QRC)抑制SSO对于定子输出的影响;最后,通过MATLAB/Simulink软件仿真,验证了控制方案的正确性和有效性。     

变速恒频双馈风力发电机控制系统研究

从变速恒频双馈风力发电机的基本运行原理出发，提出了变速恒频双馈发电的实现方法．针对其励磁装置应具有双向变流的特点，采用交-直-交加双PWM控制的解决方案，研制了基于8XCl96MC单片机变速恒频双馈风力发电机控制系统，并研究了双馈发电机的变速恒频运行的基本控制技术．     

双馈风力发电机空载并网控制策略对比分析

以双馈式风力发电机空载数学模型为基础,分析现有双馈风力发电机并网控制策略原理,并从响应速度、控制精度及控制稳定性等方面对其进行综合对比。然后基于PSCAD/EMTDC仿真,对理论分析结果进行验证.仿真表明基于滞环比较电压开环控制,响应速度快,但精度较差;SPWM电压开环控制策略,精度较好;电压闭环控制策略稳定性好,响应速度较慢;滞环比较电压闭环控制在保持精度的基础上响应速度更快,与分析结果一致。最后通过不同初始运行转速的双馈风力发电机自动并网仿真,证明在超同步、亚同步以及同步状态下,以上4种控制策略均能实现双馈风机的顺利并网,且基本没有冲击电流.     

双馈异步风力发电机矢量控制研究

根据交流励磁变速恒频风力发电系统的运行特性,将矢量控制技术应用于双馈异步风力发电机的控制.机侧变流器采用定子磁链定向矢量控制,网侧变流器采用电网电压定向矢量控制,2个控制器共同作用,其工作状态根据双馈异步风力发电机的运行状态自由切换.试验结果表明:本控制方法能实现功率的双向流动,保证了双馈异步风力发电机稳定的并网运行.     

双馈风力发电机直接转矩控制的研究

详细研究了风力发电系统中双馈电机采用直接转矩控制的原理，在此基础上组建了由ABB公司的ACS 800-67作为控制设备的控制系统.在实验室中采用该控制系统对双馈电机进行现场模拟实验.由于ACS 800-67控制设备采用了直接转矩控制策略，因此对该设备的直接转矩控制器进行了研究.结合所研究的双馈电机直接转矩控制理论对实验数据进行分析，结果证明双馈电机直接转矩控制在风力发电系统中具有利用风能发电效率高、并网冲击电流小、并网同步速度快的优点.     

双馈风力发电机转子变流器九点控制器设计

在分析双馈风力发电机转子变流器运行特性的基础上,设计了该变流器的九点控制器。以8 kW双馈风力发电机为对象、Matlab为仿真工具,研究了在超同步转速、同步转速、低同步转速、大扰动等不同条件下该控制器的控制效果;在相同约束条件下,与传统PI 控制做了对比研究。仿真试验结果表明：九点控制器各项性能指标优于传统的PI控制器。     

基于多回路理论的发电机励磁绕组匝间短路故障时励磁电流谐波分析

本文分析了发生转子绕组匝间短路故障,发电机的电磁特性及励磁电流的变化,针对SDF-9型故障模拟实验机组,采用多回路模型建立了励磁绕组匝间短路故障情况下的转子电感参数模型和定转子互感参数模型。对励磁绕组匝间短路的短路匝数与励磁电流的谐波关系进行了定量计算。分析得到转子绕组匝间短路故障的特征,为故障检测提供依据。     

A Fault Diagnosis Approach for Broken Rotor Bars Based on EMD and Envelope Analysis

Empirical Mode Decomposition （EMD） used to deal with non-linear and non-stable signals, is a time-frequency analytical method that has been developed recently. In this paper the EMD method is used to filter the noise from the stator current signal that arises when rotor bars break. Then a Hilbert Transform is used to extract the envelope from the filtered signal. With the EMD method again, the frequency band containing the fault characteristic-frequency components, 2sf, can be extracted from the signal＇s envelope. The last step is to use a Fast Fourier Transform （FFT） method to extract the fault characteristic frequency. This frequency can be detected in actual data from a faulty motor, as shown by example. Compared to the Extend Park Vector method this method is proved to be more sensitive under light motor load.     

大型汽轮发电机转子绕组匝间短路的故障处理与分析

某公司一台国产600MW汽轮发电机组,在开机过程中出现发电机轴振偏大,并且随励磁电流增大而增大,经过振动分析、电气试验等一系列检测程序,快速对故障进行了准确判断和较精确的定位,为机组尽快消缺争取了宝贵时间,为同类大型发电机组积累了相关经验和提供了相应参考。     

感应电机定子绕组故障仿真模型研究

把感应电机定子侧绕组的每一个并联分支看成是一个支路,转子侧等效为d轴和q轴两个相互垂直的绕组,建立了基于绕组并联支路的感应电机磁链方程和电压方程.根据故障后支路的电压方程和磁链方程得出了各种绕组短路故障的等效模拟电路;对于绕组断线故障,可令该绕组的阻抗为一个相当大的数来模拟,最后用一个45 kW的电机参数进行仿真.     

旋转机械转子不平衡故障的诊断与分析

旋转机械转子不平衡故障是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺陷造成的故障,旋转机械约有近七成的故障与转子不平衡有关,且旋转机械转子故障类型多样,故障特征相近,因此对旋转机械的转子不平衡故障的分析、诊断以及类型的甄别是十分必要的。     

双馈异步电机空载并网数字物理混合仿真技术

风机并网过程中会产生励磁冲击电流,为研究其安全稳定并网策略,文中利用数模混合仿真技术搭建了双馈异步电机的数学模型以及其空载并网数字物理混合模型.提出了一种滤除动态系统中由接口产生的多余谐波的新型L-DIM功率接口.利用Shmilink仿真建立了双馈异步发电机并网及其功率接口模型,并于微电网实验室中搭建了功率硬件在环实验平台,于RT-Lab实时仿真系统中对双馈电机空载并网过程进行了仿真试验研究.经数模混合仿真实验结果表明,所设计功率接口在保证了风机侧波形的精确性同时能够有效地减少并网过程产生的励磁电流冲击,验证了风机并网数模混合仿真技术的必要性.     

基于DASP的转子典型故障模拟与分析

以柔性转子实验台为研究对象,采用DASP灢v10分析软件模拟了转子不平衡和不对中两种典型故障, 对电涡流传感器、压电加速度传感器采集到的信号进行了机理分析,给出了在正常和故障两种情况下的时域分析、 频域分析及轴心轨迹图,并将实验结果与理论分析进行了比对,验证了转子振动时两种典型故障的识别特征,从而 对旋转机械系统的故障机理和故障诊断有了更深入的了解。     

基于"能量-故障"诊断模式的转子断条故障在线监测

为了克服转子断条故障特征分量易受基频分量影响的困难,采用了一种基于“能量－故障”的诊断模式,利用小波理论对电动机定子电流采样信号进行特征频率提取,求出对应的能量分布,建立了表征转子断条故障的特征向量,用模方法实现了转子断条故障的快速在线监测与诊断。     

笼型异步电动机转子断条在线检测方法

提出了一种基于希尔伯特变换与数字滤波的笼型异步电动机转子断条在线检测方法。首先对定于电流信号作希尔伯特变换并构造一新的信号,进而作数字滤波并判断负荷是否波动,最后进行频谱分析以判断转子是否存在断条故障。它的最大优点在于可以正确区分转子断条故障与负荷波动,这就大幅提高了转子断条在线检测的可靠性。数字仿真及实验结果表明该方法是切实可行的。     

基于有限元法的转轴裂纹故障诊断研究

采用有限元方法建立转轴的模型,并求解不同裂纹位置和不同深度的裂纹转子前三阶固有频率值.将裂纹位置、深度、前三阶固有频率作为BP神经网络的学习样本,训练出定量诊断裂纹的神经网络.以不同工况固有频率作为输入,用训练好的神经网络即可预测裂纹的位置、深度.研究表明:该裂纹诊断方法精度较高,稳定性较强,易于在工程实践中进行转子裂纹定量诊断.