并网运行的直驱风力发电系统建模及仿真研究

在PSCAD/EMTDC中建立了包含风速、风力机、直驱同步发电机、轴系扭振模块、变流器及其控制部分的并网直驱风力发电系统模型,提出了基于最大风能跟踪控制结合变桨距控制的策略,研究了在变风速输入和网侧出现单相短路故障时直驱型风力发电系统的动态响应特性,仿真结果表明了并网直驱风力发电系统模型及其控制策略的正确性和可行性。     

外转子永磁风力发电机变速直驱控制系统

为了提高风能利用率、风力发电能量转换效率,提出一种新型的外转子永磁风力发电机.建立了永磁发电机的数学模型,针对双PWM变频器的特点提出了控制策略对变流器进行控制,通过变流器交-直-交的变换,将发电机发出的变频变幅值交流电转化为可用的恒定频率的交流电,并通过对变流器的控制实现了最大风能俘获的功能.     

基于CAN总线的兆瓦级直驱风电机组控制系统

针对兆瓦级直驱风力发电系统在控制系统中需要变流器并联的情况,设计了一种基于CAN总线的兆瓦级直驱式风力发电系统,实现了控制系统中并联变流器的实时通信和同步控制.同时给出了一种基于TJA1040的CAN总线接口设计流程,详细说明了机侧和网侧变流器的通信协议及软件实现方法.在直流机模拟风机的实验平台中得到验证和应用.     

开关磁阻发电机在风力发电系统的应用

对开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,简称SRG)在风力发电系统的应用进行了分析研究,重点分析了适用于风电场合的功率变流器、拓扑结构及合适的控制策略.利用功率变流器励磁,SRG可运行在很宽的转速范围内,有良好的调速性能.SRG作为飞机的启动/发电装置在高转速运行区域已经得到了成功...     

基于SPWM逆变的变流系统设计

小型直驱风力发电机组的需求,设计了适用于该系统的变流装置,从而提出了一种直驱型风力发电变流系统的设计结构,即采用不控整流+升压斩波+SPWM逆变的变流器将电机发出的电能转换为可接入电网的恒频恒压的交流电;详细介绍了直驱型风力风电系统的组成结构及其变流系统的控制原理。     

变速恒频双馈风力发电系统网侧变流器控制策略研究

变速恒频双馈风力发电系统通常采用磁链定向、转子磁链定向和气隙磁场定向进行控制,这些控制系统的结构设计复杂,控制精度不高。为了进一步提高风力发电系统的控制效果,论文对变速恒频双馈风力发电系统的双P W M变流器进行了详细的分析,针对网侧变流器建立了数学模型,对网侧变流器的控制策略进行了研究,并采用电压、电流双闭环控制策略对系统中的网侧变流器进行控制。仿真结果显示,双闭环控制策略系统经过短暂的振荡之后能够快速实现状态的转变,达到预期效果。     

风电变流器设备CANopen通信的快速实现——基于CANopen协议的XGate-COP10应用

风能作为一种高效、清洁、可再生的能源,越来越受到世界各国的重视,中国新能源战略把大力发展风力发电设为重点.近几年,由于风能的诸多优点以及国家政策的大力支持,国内风力发电行业得到了快速的发展.风力发电系统中各个设备之间需要通信,CAN总线是国际风电行业中流行而且应用成熟的通信方式,基于CAN总线应用层的CANopen协议对所有设备做出了“设备级”的规范.大部分国外的变流器设备通过CANopen接口与风电系统中的其他设备进行通信,因此,为了替代国外的变流器,实现变流器设备自主化,就要求国内厂商的变流器提供CANopen接口.     

永磁直驱风力发电系统机侧控制策略研究

最大功率跟踪一直是风力发电控制策略研究的热点和难点,本文首先介绍永磁直驱风力发电系统背靠背变流器的基本拓扑结构,然后在建立双Y移30°六相永磁同步发电机数学模型的基础上,基于id=0的转子磁场定向,设计了转速外环电流内环的双闭环控制器。通过监测风速变化实时调整电机转速,以达到最大风能捕获的目的。实验结果进一步验证了该控制策略的正确性与可行性。     

开关磁阻风力发电系统研究

针对传统的基于异步发电机、双馈发电机和永磁同步发电机的风力发电系统稳定性较差,风力发电系统的实验研究需要诸多条件、不易实现的问题,提出了一种在不具备风场实验条件情况下进行基于开关磁阻发电机的风力发电系统研究的方法,即采用直流电动机模拟风力机来进行开关磁阻发电系统的实验。建立了直流电动机模拟风力机的仿真模型,介绍了基于该模型的开关磁阻风力发电系统最大输出功率闭环控制方案。仿真结果表明,该控制方案能使所建立的发电系统快速进行功率调节并进入稳态工作。     

基于PCC的双馈风力发电系统励磁控制器的研究

在分析现有变速恒频双馈风力发电励磁控制系统的基础上,提出了一种基于PCC的双馈励磁控制器的实现方案;以PCC可编程控制器作为励磁控制器的核心控制器,简化了系统硬件结构,提岛了系统稳定性和系统的反应速度;通过搭建仿真实验系统,原动机采用15kW交流异步电机来模拟风机,双馈发电机采用绕线式感应电机,以整流模块和逆变模块组合为双向变流器,加入PCC励磁控制器,进行起励、故障切除等的仿真实验,检测了在发电机转速发生变化和跨越同步转速的情况下励磁控制器的工作情况和效果,实验结果证明,该方案完全满足实际要求.     

基于SIMULINK的同步直驱风力发电机并网控制研究

本文简要介绍了风力发电中并网控制要求和同步直驱风力发电机并网的控制原理，并针对同步直驱风力发电机的并网控制方式进行了讨论分析：在SIMULINK软件中按照分析的结果进行建模并实验，用SVPWMA方式实现了对输出电压的控制；仿真结果表明该种控制方法可以满足风力发电机的运行需要。     

自然能供电的照明系统优化设计

针对在自然能发电系统的设计中合理设计能源组合形式,并进行容量计算,以及合理配置机组容量的问题,进行了研究和探讨。系统利用风力发电和太阳能发电两种方式获得电能,采取蓄电池储存富余电能,通过逆变器实现输出供电,以解决风电、光电资源较丰富区的商业楼宇照明供电。为得到合理的风/光发电设计比例,使系统成本最小,发电效率最高,在设计中根据系统所在地理位置及技术要求进行了发电系统的优化设计。实验证明,该系统组合方案较经济、合理。     

Impact of voltage dip induced delayed active power recovery on wind integrated power systems

Installed wind power capacity is increasing rapidly in many power systems around the world, with challenging penetration targets set at national, and/or regional level. Wind power, particularly at higher penetration levels, introduces various grid issues, with frequency and voltage stability being particularly critical concerns. Voltage dip induced frequency stability following a network fault in such systems is one potential risk that has so far received limited attention by the research community. With state of the art modelling, the potential impact of a delayed active power recovery from wind generation following a network fault induced voltage dip is investigated. The subsequent voltage oscillations introduced by wind turbines, exacerbating frequency stability, are also examined. Analysis is carried out for a wide range of wind penetration levels and system scenarios, with the results demonstrated on the New England benchmark system.     

低速直驱开关磁阻风力发电系统模拟装置研究与实现

分析开关磁阻电机的发电原理及其非线性模型,在MATLAB仿真平台上构建开关磁阻风力发电系统相应的仿真研究模型,设计一套基于DSP的低速直驱开关磁阻风力发电系统,实现低速直驱风力发电。实验和测试结果证明设计方案正确,系统运行可靠。     

垂直轴风力发电测控系统

为立式风力发电系统设计了新型集风立式风机、多绕组变极发电机、异步的数据采集系统、发电机和风速控制系统。新型集风立式风机克服了传统三叶桨风力利用率低、发电功率低、保护性差的特点。利用DSP触发FPGA控制外置两片AD7656可以达到高精度数据采集和高实时数据处理以及控制的并行化。双DSP架构通过双口RAM共享存储,提高了实时通信的吞吐率,同时将实时任务和耗时的显示等人机交互任务分离。一方面在PLC里存储模糊规则表,实现对集风板的模糊控制,进而调节风速;另一方面通过多绕组变极发电机的绕组和励磁方式切换,来保持发电机输出电压频率、幅值和相位的稳定,解决了风电并网的难题。     

基于光电传感器的风轮转速测定

介绍了一种利用光电传感器和STC89C52单片机快速测定风力发电系统风轮转速的方法.该测速系统的硬件主要包括单片机控制模块、传感器模块、显示模块和串口通信模块.光电传感器用于检测风轮叶片的存在与否,并输出相应的电平信号.单片机则对传感器的输出脉冲信号进行计数,然后推算出风力发电系统风轮的真实转速,并将结果输出至LCD.实验结果表明,该测速系统结构简单,成本低,测量准确,适用于尚未嵌入旋转编码器的风力发电系统.     

风力发电系统技术的发展综述

风能是目前全球发展最快的可再生绿色能源,风力发电系统是将风能转化为电能的关键系统,它直接关系到风力发电的性能与效率。分别介绍了风电系统涉及的控制技术、风力机和发电机,特别是对当前的风力发电机系统进行了科学分类;并详细分析和比较了各类风电系统的原理、优缺点和适用范围,最后指出了风电系统的发展趋势。这对风力发电系统的选择和研究具有一定的参考指导价值。     

直驱式风电系统中变流器拓扑对比分析

针对直驱式风电系统变流器的拓扑结构进行研究.对常用的拓扑进行了分析和说明.对不控整流后接电流源型和电压源型逆变器、DC/DC变换再接逆变器,以及背靠背双PWM变换器等各种变流器结构的工作原理、应用和优缺点进行了介绍和对比,并针对风电机组对大功率变流器的需求,对大功率变流器的特性和应用进行了相关分析与探讨.