四象限变流器双馈调速风电系统设计

针对变速恒频风电系统要求，设计了一种用于双馈调速风电系统中与电网相连的IGBT四象限变流器。该变流器采用电流滞环控制，能以功率因数约为1.0的方式向电网输送能量。实验结果证实了该方案的可行性。     

基于有功功率反馈的异步电机双PWM变频调速系统

介绍了基于有功功率反馈的双PWM变频调速系统,该方法通过整流器和逆变器的功率平衡控制,将逆变器的有功功率直接反馈到整流器的电流环给定上,推导了整流器电流环给定值的计算公式。该方法可以有效抑制直流侧电压的波动,提高系统的抗扰性能及动态反应速度。与常规双PWM变流器的对比试验,表明了该控制方法的有效性。     

双馈调速异步电机在风力发电中的应用

采用调速技术的异步电机已广泛应用于工业生产。本文简要介绍了异步电机双馈调速的基本原理和技术特点,及双馈调速异步电机在风力发电中的应用。     

变流器在双馈风电系统中的应用

变流器作为一种能量转换器,广泛地应用于国民经济各部门、各领域.由于使用了变流器,使得发电机、传输电力的电网以及用电设备都有可能选择最合适的工作电压,安全而经济地运行.双馈式(DFIG-Doubly Fed.Induction Generator)变速恒频风力发电机组具有可减少功率变流器容量,有功、无功功率独立调节,柔性并网等多种特点,成为MW级变速恒频风力发电机系统并网发电的主流.通过对变流器在双馈风电系统中的理论分析,验证了变流器在实际应用中的有效性和可靠性.     

双馈风力发电机与变流器的参数匹配研究

变速恒频风力发电机组,是目前风力发电机组的主流形式。对于由双馈异步发电机组成的发电机组中,双馈变流器的选择尤为重要,它关系到整个控制系统的控制性能、运行效率和整个机组的安全性能。但是,变流器参数的选择与发电机密切相关,它们之间参数的匹配至关重要,该文通过理论分析,得到了发电机与变流器在匹配中的关键问题,仿真实验证明了理论分析的正确性。     

基于Matlab的双馈调速系统研究

本文介绍了异步电机双馈调速的原理,并用Matlab构建出双馈调速系统模型。其中转子绕组用交-交变频器供电。文中指出了Matlab仿真库中的异步电机模型与变频器连接时存在不匹配的问题并提出相应的解决方法,取得了较好的效果。用该模型对一实例进行了仿真,仿真结果与实际运行情况非常吻合,验证了模型的正确性。该系统模型对于研究此类双馈变频调速系统有一定的参考价值。     

绕线式异步电机双馈调速系统控制分析

将SVPWM控制技术应用到双馈电机调速控制系统,转子回路采用双PWM变换器控制,实现了绕线异步电机功率因数高、谐波污染小等高性能的调速指标。首先推导了网侧PWM变换器的数学模型,设计出基于电网电压定向的电压、电流双闭环控制策略;其次推导了绕线异步电机双馈运行时的数学模型,提出了基于定子电压定向的转速、电流双闭环转子侧PWM变换器的控制策略;最后搭建了基于英飞凌XC2785X的双馈调速系统实验平台,实验结果验证了控制策略的可行性和有效性。     

双馈调速抽水蓄能机组的建模及动态仿真

本文推导电力系统用双馈调速抽水蓄能机组的数学模型。采用绕线转子交流励磁感应电机的改进模型及磁场定向控制理论,对双馈调速抽水蓄能机组模型进行了研究和分析。首先将转子励磁电压分解成两个分量,即q轴电压和d轴电压,以便分别控制有功功率和无功功率。然后,采用旋转电机的方程和转子旋转质量的运动方程,导出双馈调速抽水蓄能机组的动态模型。最后,进行计算机仿真,将动态特性仿真结果与实例进行比较,证实推荐模型的正确性。     

双馈风力发电系统双PWM变流器的开路故障诊断

首先分析了开路故障对双馈感应发电机的电流和其他变量的影响,提出了一种基于电流信号平均值的开路故障的诊断方法,并通过非均匀采样方式采样电流信号,这种方法可用于诊断单个功率开关开路和两个功率开关同时开路的情况,针对诊断系统容易在同步速时发生误报的情况,可以通过在同步速时禁止诊断系统得到解决,并且这种方法不会引起漏报,仿真结果表明,该方法不仅能有效防止误报,还可准确地诊断出开路故障的位置和类型.     

双馈风机同步转速工况下变流器运行分析

以华北某风电场双馈机组在同步转速下变流器机侧绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)频繁失效为案例,通过仿真,研究双馈机组在同步转速点运行特性,分析此特性对变流器可能造成的影响,得出IGBT失效的真实原因为双馈风电机组的同步转速工况下变流器机侧IGBT模块发热较严重,芯片在很小电流情况下便超过耐受温度而失效.给出一种IGBT在同步转速下的最大出力的计算方法,并对比3款常见IGBT在此工况下不同出力.结合工程实际给出适用于变流器的处理方案为降低开关频率,使用较好散热材料或散热方式等来保证变流器在此工况下的正常运行.     

基于分布式控制系统的2MW双馈风电变流器设计

针对双馈风电变流器常用的集中式控制系统信号处理过于集中、易受干扰等缺点,设计了一种能提高抗干扰能力的分布式控制系统。介绍了分布式控制系统总体构架、各分布式单元功能和光纤通信协议、转子侧和网侧分布式控制策略,分析了其增强抗干扰能力的原因。给出了变流器的主电路拓扑结构,并对变流器进行了长期运行试验,验证了变流器和控制系统的可靠性与性能,给出了部分运行波形。     

基于直接功率控制双馈风电系统最大功率点跟踪

针对风电系统在最大功率点跟踪(MPPT)阶段对系统动态响应的要求,在双馈感应发电机(DFIG)中提出了一种基于直接功率控制(DPC)的MPPT控制策略。该控制策略可在两相静止坐标系下实现,无需锁相和旋转坐标变换,简化了系统控制结构;采用基于滑模控制(SMC)的DPC方法,具有动态响应快、鲁棒性强的优点。仿真和实验均表明了该控制策略的正确性和有效性。     

双馈风力发电系统最大功率追踪双模控制研究

针对两种应用于双馈风力发电系统机侧最大功率追踪控制的传统控制策略的特点,提出了一种双模控制方法.首先对直接速度控制方式(DSC)与间接速度控制方式(ISC)进行了分析,通过对比分析得到两种控制方式各自的优缺点.在此基础之上,采用双模控制的思想,通过设计切换规则,将DSC与ISC两种控制方式的优势进行了结合,并将这种双模控制方法应用于双馈风力发电系统机侧最大功率追踪控制中.仿真结果验证了双模控制方法可以将两种传统方法的优点进行结合,使控制性能得到提高.     

双馈型风电系统变流器控制参数对振荡模态的影响

研究双馈型风力发电系统变流器控制参数对振荡模态的影响。在MATLAB/Simulink中建立系统详细的小信号模型,利用特征值分析和相关因子分析,对机网相互作用振荡模态进行辨识和分类。通过改变变流器控制参数,研究振荡模态的变化特性。最后,在MATLAB/Simulink上进行仿真验证。研究表明,优化变流器控制参数,可有效抑制振荡。     

基于转速控制的双馈风电机组机侧变流器IGBT器件结温波动抑制策略

针对当前双馈风电机组机侧变流器在同步转速点附近结温波动大、影响器件运行可靠性的问题,提出一种基于机组转速控制的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)结温波动抑制策略。首先,基于最大功率点跟踪(MPPT)控制原理,并结合变流器IGBT模块等效热网络,建立双馈风电变流器结温计算模型。其次,针对机侧变流器在同步转速点附近结温波动出现的"尖峰"现象,从减少机组低频运行范围和提升同步转速附近区域穿越速度的思路出发,提出基于功率、转速双控制外环的改进最大功率点跟踪控制策略。最后,搭建基于PLECS和Simulink联合平台的双馈风力发电系统仿真模型,对机组在亚同步和超同步转速间动态往返变化的变流器电-热性能及其在同步转速附近区域的稳态结温进行仿真,并开展变流器结温抑制效果验证的等效实验。仿真和实验结果验证了所提改进控制策略对抑制机组同步转速点附近变流器IGBT结温波动的有效性。     

无速度传感器转子电流定向双馈电机的矢量控制调速系统

本文提出了一种转子电流定向的双馈电机矢量调速系统 ,采用转子电流进行速度辩识 ,克服了传统方法中用磁链辩识速度在同步速附近存在死区的问题。文中介绍了该系统的基本原理及组成 ,并在最后给出了系统仿真和实验的结果     

双馈感应风力发电系统的无源性控制方法研究

根据交流励磁变速恒频发电系统的运行原理,从能量平衡关系出发,利用非线性控制理论,提出了新型的双馈感应风力发电机自适应控制方法。基于双馈感应风力发电机Euler-Lagrange系统模型,设计本质上是非线性反馈的无源性控制策略,实现负载转矩时变未知情形下磁链、转速的渐近跟踪控制。该方法从能量角度分析双馈感应风力发电系统,确定不必抵消的"无功力",设计全局定义的控制律,具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好的特点。基于dSPACE的实验结果证明了该控制策略的有效性。     

双馈调速技术在双馈风力发电机试验中的应用

目前国内尚未制定统一的变速恒频双馈风力发电机（以下简称双馈发电机）负载试验方法。根据双馈发电机的应用特点以及相关的国内外标准,结合双馈调速技术,采用了发电机并网试验的方法。通过验证该方法是切实可行的。     

双馈感应发电机无锁相环直接功率控制

直接功率控制(DPC)策略由于实施结构简洁、响应速率快等优势,在新能源发电领域得到了广泛的应用,因此提出基于两相静止坐标系的双馈感应发电机(DFIG)无锁相环DPC策略。针对两相静止坐标系中DFIG有功、无功功率动态方程的参数时变特性,构建了DFIG的有功、无功励磁电压2个可控量,并将含有交流电压系数矩阵的DFIG有功、无功功率动态方程变换为常系数动态方程,简化了控制系统设计,并根据DFIG的转子位置角,DFIG转子励磁电压与有功、无功励磁电压间的转换。利用简单线性调节器,即可完成对DFIG有功、无功功率的解耦控制与无差跟踪。最后,通过试验验证了所提控制策略的有效性和频率适应性。     

双馈调速技术在双馈风力发电机试验中的应用

目前国内尚未制定统一的变速恒频双馈风力发电机(以下简称双馈发电机)负载试验方法。根据双馈发电机的应用特点以及相关的国内外标准,结合双馈调速技术,采用了发电机并网试验的方法。通过验证该方法是切实可行的。