基于数据的风能转换系统自适应控制

为了解决风能转换系统的建模困难问题,实现额定风速以下风能捕获率的最大化,根据数据驱动控制理论,在风能转换系统中采用基于数据的自适应控制方法。将风能转换系统用时变动态线性系统合理代替,利用风能转换系统的输入输出数据,通过投影估计算法获取动态线性系统的拟梯度向量,在线调整参与设计出自适应控制器。仿真结果表明采用基于数据的自适应控制方法能够有效地实现额定风速以下风能转换系统的最大风能捕获。     

风能转换系统双频环滑模控制

为了实现额定风速以下风能转换系统风能捕获率的最大化,根据风速的多时间尺度特性,基于频率分离原理建立风能转换系统的双频环模型.在最优控制理论的指导下,针对低频环模型和高频环模型分别设计优化控制器,其中低频环采用PI控制;高频环采用加权积分型增益滑模控制.仿真结果表明,采用基于滑模控制的风能转换系统双频环优化控制方法,风能捕获率和叶尖速比相对于单纯的PI控制具有更好的控制效果,且当系统稳定运行时,风能捕获率可以保持在最优值0.475附近,叶尖速比也可以维持在最优值7 附近,可以实现额定风速以下的风能捕获率最大化.     

基于风能转换系统的T-S模糊建模与控制

根据风能转换系统的状态方程,结合T-S模糊模型良好的局部线性的特点,建立了风能转换系统T-S模糊控制模型。然后针对新的风能转换系统模型设计了模糊控制器。仿真结果表明在额定风速以下,T-S模糊控制方法能够将风能转换系数控制在最优值0.476附近,叶尖速比也可以维持在最优值7附近,能够实现额定风速以下的最大风能捕获。     

风能转换系统控制技术的最新发展及展望

本文综述了国内外风力发电技术的发展和应用现状，对应用在风能转换系统中的最大风能捕获和改善系统动态特性的各种控制方法，尤其是非线性控制方法和智能控制方法进行了总结，最后指出了风能转换技术存在的问题和发展方向。     

基于dSPACE的电动汽车电机调速控制策略研究

为了解决电动汽车无刷直流轮毂电机控制中普遍存在的调速不精确、转速响应慢和自适应性较差等问题,通过分析轮毂电机调速系统特性,研究其对电动汽车整车性能的影响。依据无刷直流电机(BLDCM)简化数学模型,从速度调节角度分析讨论了控制策略,并以电机转速响应迅速且稳定为控制目标,搭建了基于d SPACE的BLDCM快速控制原型试验平台,深入讨论了转速模糊PI控制策略对整车性能的影响。试验结果表明,模糊PI闭环控制策略能有效改善电机的调速性能,提高无刷直流轮毂电机电动汽车行驶的稳定性。     

基于滑模模糊方法的变速风电系统的最大风能捕捉控制器设计

针对具有不确定参数和强干扰的变速风力发电系统,提出一种积分滑模模糊自适应控制器。该控制策略基于带积分补偿的滑模控制器,并利用自适应模糊控制方法,把滑模控制器中的不确定项进行模糊逼近,同时对其中的切换项也进行模糊自适应逼近,从而有效降低变结构控制固有的抖振现象。利用李亚普诺夫函数证明了控制器的稳定性。采用此控制策略,对变速风力发电系统的风轮转速进行跟踪控制,仿真结果显示此控制方法具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能。     

风能转换系统的MPPT变增益极值搜索控制

针对传统最大功率点追踪(MPPT)极值搜索法固定积分增益存在的不足,依据不同积分系数对系统的影响,提出了一种MPPT变增益极值搜索法,使积分增益随叶尖速比和功率系数之间平均相位移的变化而变化.仿真结果表明,采用改进后的MPPT极值搜索法,平均风能捕获率较传统的极值搜索法有所提高,且当系统达到稳定运行点后,叶尖速比的标准差较积分增益为0.01时降低了0.05,有效地抑制了系统在稳定点附近的振动,提高了系统的动态性能.     

基于滑模故障观测器的风能转换系统双频环最优容错控制

为提高风能转换系统在复杂恶劣的环境下正常运行的能力,针对未知故障,设计了基于滑模故障观测器的最优客错控制器.根据风速的多时间尺度特性,建立风能转换系统非线性机理模型.考虑传感器故障,建立风能转换系统的变桨距双频环模型.低频环采用PI稳态优化控制方法,高频环利用滑模故障观测器对未知故障和系统状态进行检测,采用最优容错控制...     

基于矢量控制IM实时控制的dSPACE实现

dSPACE是基于Matlab/Simulink半实物仿真系统开发的软硬件工作平台,具有实时性强,可靠性高,扩充性好等优点。在分析矢量控制基本原理的基础上,利用dSPACE的快速控制原型方式和dSPACE系统的软硬件环境,在Matlab/Simulink中建立了三相感应电机(InductionMotor,简称IM)的实时控制系统;并对控制参数进行了在线调参,改善了实际性能。实验结果表明,采用dSPACE平台可以快速完成对矢量控制IM速度控制系统的研究和开发,缩短了控制系统的开发周期,获得了满意的效果。     

双馈风力发电系统最大风能控制策略研究

风力发电是一种新型的绿色能源,正逐渐成为世界各国争相开发的新技术能源。近几年来,随着科学技术的进步,变速双馈风力发电技术在风力发电中得到广泛应用。该技术能够最大限度地捕获风能,同时还能够实现发电机组与电网之间的柔性联接,提高风力发电系统运行的动静态稳定性。针对双馈风力机捕获最大风能的工作原理进行简单阐述,重点讨论双馈风力发电机组的控制策略,最后通过系统仿真验证双馈发电机的运行性能。     

基于dSPACE的改进PI自适应控制器法无速度传感器

PI自适应控制器法无速度传感器结构简单、易于实现,而且有一定的自适应能力.对传统的PI自适应控制器法无速度传感器进行了改进,扩大其辨识范围来改善其性能.该方法通过引入非线性函数,根据偏差的大小在线调节PI参数来提高控制性能,从而提高无速度传感器的估计性能.利用dSPACE在一台表贴式永磁同步电动机上实现了改进PI自适应控制器法的无速度传感器,并利用其实时监测软件对实验过程进行了在线监测,实时实验证明了所用方法的有效性及实用性.     

并网型双馈式风力发电系统广域阻尼控制器设计

随着接入电力系统的风电规模越来越大,风电场发出的电能需要经过远距离输送到负荷中心.由于风电场输出功率的波动性及远距离输电等原因,大规模风电场接入互联电力系统后会面临不同区域电网间的低频振荡.为此,设计了广域阻尼控制器以有效抑制双馈风力发电系统并网带来的互联系统的低频振荡问题.首先,建立了大型双馈风力发电系统的小信号动态...     

基于dSPACE电气传动控制系统的在线仿真

介绍一种基于dSPACE平台进行电气传动控制系统实时在线仿真设计的新方法。运用实时仿真的RCP方式,通过对无刷直流电机的控制系统设计,对该种方法进行了评估。在线仿真结果证明该方法具有较好的快速性和可靠性,为类似的电气传动控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

基于电流源型变换器的多端直流风电系统

A current source converter based multi-terminal direct current(DC)wind energy conversion system(WECS)is proposed.The current source DC/DC converter is adopted to connect a wind turbine to an inverter with maximum power point control.Each turbine is associated with a DC source by parallel-connected to a common DC link.After DC power collection,a current source inverter(CSI)using gate turn-off components is used for the grid connection due to its flexible reactive power control and short circuit protection capabilities.For such a parallel connection configuration,the CSI operates in an input voltage control mode,which maintains the DC link voltage constant.The dynamic responses of combined mechanical and electrical systems are investigated with three different operation cases.Simulation and experimental results demonstrate the feasibility and stability of the current source DC/DC converter based multi-terminal DC WECS.     

适用于风电功率调控的复合储能系统及其控制策略

复合储能系统能够发挥不同储能方式的优势,有效提高储能系统的综合性能。针对并网风电功率调控目标,考虑不同储能方式的特性,构建一种基于蓄电池和飞轮储能的复合储能系统结构和数学模型,并重点研究其控制策略。通过合理设计中央管理层的控制策略,可以保障复合储能系统安全稳定运行,并对其吞吐功率进行优化,从而能够提高风电功率的调控效果;对于储能单元控制器,提出了蓄电池的功率和能量两种激活模式,并结合多模态电流滞环控制方法,实现功率在复合储能系统的各储能单元间合理流动。仿真结果表明,所提复合储能系统及其控制策略是可行有效的。     

基于状态量预测的风储联合并网储能优化控制方法

为了使风电场兼具可调度性和输出功率平稳性,提出了基于状态量预测的电池储能系统(BESS)优化控制方法。该方法在BESS配合风电场短时调度的基础上增加了预测控制模块,该模块根据超短期风功率预测结果对电池极限状态进行预判,并综合考虑预测误差、波动尺度限定值和运行约束条件,实时调节BESS输出功率,以降低极端状态下的并网尖峰波动。为了提高预测精度,提出了结合混沌法和一般线性法的神经网络组合预测模型。算例结果表明,所提控制方法能使风储并网功率很好地跟踪调度指令,在实现了可调性的同时降低了并网尖峰波动。     

双馈风力发电系统最大风能追踪控制的研究

在分析了风力机功率特性和DFIG运行特性的基础上,通过对双馈机转速控制进行最大风能追踪具体过程的深入研究,提出了一种基于最大风能追踪的双馈电机有功、无功功率的解耦控制方法。建立了基于发电机定子磁链定向矢量控制的双馈风力发电系统最大风能追踪系统模型,并利用PSCAD/EMTDC对其进行仿真,结果验证了控制策略的正确性。     

Grid-connected Control Strategies for a Dual Power Flow Wind Energy Conversion System

A novel dual power flow (DPF) wind energy conversion system (WECS) based on an electrical variable transmission (EVT) machine is proposed recently. The structure of the novel EVT-based WECS, especially the grid-connected configuration, is different from any other existing WECSs. In this paper, the grid-connected control strategies of the DPF- WECS are proposed by controlling the DC-link and the inner rotor side converter, where the DC-link with and without the energy storage system (ESS) is considered separately. The relevant control strategies are presented to enhance the grid fault ride through capability of the DPF-WECS. Moreover, the maximum power point tracking control strategy and the pitch control strategy are also studied to implement the complete functionality of the DPF-WECS. The simulation model of the DPF-WECS is developed based on the EVT mathematical models and proposed control strategies. Finally, the simulation results verify the efficiency of the proposed control strategies for the DPF-WECS.     

基于dSPACE的车用牵引电机控制器设计与实现

为实现燃料电池轿车用牵引电机控制器的快速开发,提出了一种基于dSPACE与虚拟样机技术的车用牵引电机控制器的设计方法。该方法基于定子电流最优控制策略建立控制系统模型,在dSPACE平台上进行控制器设计、实时仿真及虚拟样机性能测试,测试结果验证了该设计方法的有效性。该方法可以代替传统的电机控制器迭代设计与样机试制过程,将成为车用牵引电机系统设计研发的重要手段。