双馈风力发电系统新型高阶滑模控制

双馈风力发电系统采用传统矢量控制时,利用PI控制器,但此控制器不易调节参数,动态性能和鲁棒性较差。为改善控制器性能,提出一种新型高阶滑模控制器,明显改善传统滑模控制的抖振现象,将高阶滑模控制与传统矢量控制相结合应用到双馈风力发电系统功率控制中。仿真结果表明,高阶滑模控制器相比传统PI控制器,具有更好的动态性能,鲁棒性更强。     

基于模糊控制的双馈风力发电空载并网技术研究

对于采用双馈电机的变速恒频风力发电系统,多应用矢量变换方法和PI控制器进行控制,此控制方法依赖于电机参数。将模糊控制技术引入双馈风力发电控制系统。以提高系统的抗发电机参数扰动性。采用Matlab/Simulink建立了各单元模型并进行仿真。仿真结果表明:所设计模糊控制器在空载并网控制中具有很强的鲁棒性和适用性。     

基于单神经元控制器的2.3kW 变速恒频风力发电控制系统研究

在分析双馈电机动态数学模型和定子磁链定向矢量控制的基础上,针对变速恒频风力发电系统中定子有功功率PI调节器自适用能力较差,提出了用单神经元控制器代替定子有功功率PI调节器,实现双馈发电机的有功和无功功率的解耦控制以及最大风能追踪.和传统系统相比,系统对有功功率跟踪速度快、无超调.仿真结果表明系统具有优良的动、静态性能,从而验证了控制策略的可行性.     

双馈发电系统两种有功功率控制器的性能比较

根据双馈发电机数学模型及有功、无功功率解耦控制策略,分别将PI控制器和模糊控制器应用于有功功率控制环节中,并设计了有功功率模糊控制器。在MATLAB／Simulink环境下,对两种控制器控制的双馈发电系统进行了仿真及性能比较。结果表明,基于模糊控制器的双馈发电系统具有较好的动态响应能力和抗扰能力。     

双馈式风力发电系统的运行控制与建模仿真

建立包含风速、风力机、风力机机械控制部分、双馈发电机及发电机电气控制部分的双馈式风力发电系统模型。基于最佳叶尖速比（即最大风能利用率）,给出速度和桨距角控制器的控制策略。采用定子磁链定向的矢量控制技术。对双馈发电机转子进行交流励磁控制,实现发电机有功、无功功率的解耦控制。对风力发电系统的空载并网及低风速下的发电运行进行仿真．验证了双馈式风力发电系统建模和控制的正确性与有效性。     

双馈发电系统两种有功功率控制器的性能比较

根据双馈发电机数学模型及有功、无功功率解耦控制策略,分别将PI控制器和模糊控制器应用于有功功率控制环节中,并设计了有功功率模糊控制器。在MATLAB/Simulink环境下,对两种控制器控制的双馈发电系统进行了仿真及性能比较。结果表明,基于模糊控制器的双馈发电系统具有较好的动态响应能力和抗扰能力。     

并网双馈异步风电机组模糊自适应控制

介绍了双馈感应风力发电系统运行的基本原理。在变风速下,根据最大功率跟踪控制原理,利用发电机输出功率误差和发电机的转速误差,提出用模糊控制器代替风速测速仪来跟踪发电机的最佳转速,保证在额定风速下,使风机运行在最佳叶尖速比,风能利用率最佳,避免了湍流塔影等因素对风速测量的影响。同时,在外环功率PI调节器中,引入模糊控制来提高在额定风速下双馈感应发电机功率解耦的快速跟踪。最后,通过对整个风电系统包括风力机、双馈感应电机(含网侧及转子侧变换器)、控制器(含网侧及转子侧控制器)进行建模及仿真来验证模糊控制策略的可行性。     

双馈式风力发电系统的运行控制与建模仿真

建立包含风速、风力机、风力机机械控制部分、双馈发电机及发电机电气控制部分的双馈式风力发电系统模型.基于最佳叶尖速比(即最大风能利用率),给出速度和桨距角控制器的控制策略.采用定子磁链定向的矢量控制技术,对双馈发电机转子进行交流励磁控制,实现发电机有功、无功功牢的解耦控制.对风力发电系统的空载并网及低风速下的发电运行进行仿真,验证了双馈式风力发电系统建模和控制的正确性与有效性.     

基于模糊PI控制器的风电机组动态稳定性分析

并网风电场会对电网的安全稳定运行造成一定影响.当风电机组并网接入点发生短路故障时,双馈风电机组必须通过控制才能获得较好的动态特性并具备低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)能力.为提高并网风电机组的故障穿越能力,设计了模糊PI控制器,建立了双馈风电机组并网仿真模型.仿真结果表明,较传统的PI控制器,模糊PI控制器可以抑制故障时双馈风电机组的有功功率、机端电压以及换流器直流母线电压的振荡,提高并网系统的故障穿越能力.     

双馈风力发电系统优化控制

本文双馈风力发电系统,提出了一种基于滑模理论的非线性控制方法,选择风力机转速和最优转速的差值为滑模面,设计滑模控制器。此外,采用定子磁链定向的矢量控制技术,实现有功功率、无功功率的解耦控制。最后,根据风力机最优功率运行曲线,对6k W的双馈风力发电系统进行最大风能追踪控制研究。仿真结果表明,在给定随机风速情况下,风力机能基本保持最佳叶尖速比和最大风能利用系数,最大限度的输出功率,实现最大风能追踪控制,减小机械载荷。     

基于强化学习算法的双馈感应风力发电机自校正控制

针对双馈感应风力发电系统结构复杂,受参数变化和外部干扰较显著,具有非线性、时变、强耦合的特点,在传统矢量控制的基础上,提出一种基于强化学习的自校正控制方法。引入Q学习算法作为强化学习核心算法,快速自动地在线优化PI控制器的输出。基于MATLAB/Simulink环境,在风速低于额定风速时对系统进行仿真,结果表明,引入强化学习自校正控制后,保持了原系统最大风能捕获的能力,同时改善了其动态性能,增强了鲁棒性和自适应性。     

基于最低损耗下无刷双馈电机的最大风能跟踪

风力发电系统存在的损耗问题,将直接影响传统功率反馈控制对发电机的最大功率给定,以及机组运行的效率。该文基于无刷双馈风力发电系统,在功率解耦控制的基础上,通过对发电机运行的稳态等效电路和最大风能跟踪机理的分析研究,提出最优功率给定计算模型的最大风能跟踪控制策略,该方法通过计算参考功率的取值,给定无刷双馈发电机最优无功,保证风电系统在输出最大功率的同时降低系统自身损耗,实现风能利用率的最大化。通过构建无刷双馈风力发电系统的仿真模型,将文中方法与传统功率反馈控制相比较,仿真结果表明该策略的可行性和有效性。     

考虑损耗功率的双馈风力发电系统最大风能跟踪控制

对双馈风力发电系统传统功率曲线反馈控制方法作出改进,提出考虑损耗功率的最大风能跟踪控制策略。此方法通过MATLAB/Simulink建立精确的双馈风力发电机模型,并搭建考虑了铜耗、铁耗、机械损耗及杂散损耗的控制模型。经过仿真,验证了优化后控制策略的正确性。     

基于TS模糊控制的双馈风力发电机低电压穿越技术研究

建立了变速恒频双馈感应风力发电机数学模型。为提高双馈感应发电机（Double Fed Induction Geneator,DFIG）机组的低电压穿越（LVRT）能力,设计了Takagi Sugeno（TS）模糊PI控制器。以某风电场为对象建立了DFIG多机互联仿真模型。仿真结果表明,相比传统PI控制器,TS模糊PI控制器可以有效抑制电网故障时DFIG有功功率和变流器直流母线电压震荡,从而提高系统的低电压穿越能力。     

永磁同步风力发电系统的最大功率跟踪模糊分数阶控制

在“双碳”背景下,风电作为零碳电力和新能源发电的主力军,在助力社会全面绿色低碳转型方面发挥了关键性作用。在保证发电稳定的前提下实现风能的最大化利用,提升风力发电系统发电量至为重要。文中针对永磁同一步风力发电系统的最大功率跟踪(maximum power point tracking, MPPT)问题进行研究。首先建立了永磁同步风力发电系统的机理仿真模型,用两电平双PWM全功率换流器连接风力发电机与电网。然后基于以上模型,分别设计了整数阶PI控制器、分数阶PI"控制器、模糊分数阶PP控制器以实现MPPT控制。最后对以上控制策略进行了仿真研究。结果表明,无论在阶跃风速还是随机风速下,模糊分数阶PU控制器相较于其他两种均具有更出色的MPPT性能与更强的鲁棒性。     

基于TS模糊控制的双馈风力发电机低电压穿越技术研究

建立了变速恒频双馈感应风力发电机数学模型.为提高双馈感应发电机(Double Fed Induction Geneator,DFIG)机组的低电压穿越(LVRT)能力,设计了Takagi Sugeno(TS)模糊PI控制器.以某风电场为对象建立了DFIG多机互联仿真模型.仿真结果表明,相比传统PI控制器,TS模糊PI控制器可以有效抑制电网故障时DFIG有功功率和变流器直流母线电压震荡,从而提高系统的低电压穿越能力.     

基于LabVIEW的双馈风力发电实验系统的研究

为了解决双馈风力发电系统发电方式、并网方式和并网后对电网可能带来的影响,分析了传统风力发电控制器的不足。提出了以LabVIEW软件、PXI及FPGA硬件为核心的变流器系统的控制器。该控制器以图形化编程来实现控制算法(矢量控制)部分.通过详细的双馈风力发电系统仿真建模,较好地实现了柔性并网、功率解耦控制、电能质量的日标。最后,搭建了双脉宽调制(PWM)变流器的双馈风电系统实验平台进行实验,完成了整个系统的硬件和软件设计,验证了控制策略的有效性和可行性。     

双馈风力发电系统终端滑模控制研究

针对双馈风力发电系统最大风能跟踪与功率解耦问题,采用非线性逆系统方法实现反馈线性化和解耦.考虑建模误差和系统参数变化等影响,利用核岭回归支持向量机(SVM)方法来辨识逆系统,并在线调整自适应参数,对解耦后的双馈发电机系统设计终端滑模控制器.分析结果表明,系统状态实现了有限时间收敛,具有较好的动态特性,且有功功率和无功功率实现了解耦控制.仿真结果验证了该方法对双馈风力发电系统控制的可行性和有效性.     

大功率变速恒频双馈风力发电变流控制技术

介绍了变速恒频双馈风力发电的基本原理与控制设计,建立包括风力机、双脉宽调制(PWM)功率变换器、双馈发电机在内的风力发电系统.着重以转子侧变换器为研究对象,分析了其实现最大风能追踪,有功功率、无功功率解耦的过程.基于该过程推导数学关系式,建立功率外环、转子电流内环控制的定子磁链定向控制模型,并通过1.5 MW双馈风力发电仿真模型验证了该矢量控制方法在双馈风力发电系统的适用性.     

双馈异步风力发电机组控制器参数的优化整定

以基于双馈感应电机的风力发电系统为研究对象,介绍双馈异步发电机（doubly fed induction generator, DFIG）及相应控制器模型,运用定子磁链定向控制理论和 d-q 坐标系下 DFIG 的数学模型,设计出转子侧脉冲宽度调制（pulse width modulation,PWM）变流器的控制策略,根据控制策略的双闭环控制结构,给出了电流内环和电压外环的比例-积分（proportional-integral,PI）参数整定计算方法。采用粒子群（particle swarm optimi-zation,PSO）算法,对机侧控制器参数进行优化,并进行仿真以及仿真结果验证,分析其系统动态响应结果,仿真结果控制器控制效果良好。