基于PSCAD的双馈风力发电机组低电压穿越的研究

针对双馈风力发电机组低电压穿越问题,研究了电网电压严重跌落情况下转子Crowbar电路、转子Crowbar和直流侧卸荷电路组成的组合保护电路的控制策略。基于PSCAD建立了双馈风力发电机组低电压穿越的仿真模型,验证了组合保护电路控制策略能够很好地抑制转子侧电流和直流侧电压的上升,实现低电压穿越。     

双馈风力发电系统低电压穿越的建模与控制

为提高双馈感应风力发电机组并网的运行稳定性,研究电网故障下双馈风电机组的运行特性,使发电机在电网故障时仍能保持不间断的运行。本文主要研究了基于Orowbar保护控制的低电压穿越运行的控制策略,通过Orowbar保护电路来限制电压跌落时转子回路的最大电流,并通过仿真分析了电压跌落的程度和旁路电阻的取值对控制的影响。仿真结果验证了在电网电压骤降下Crowbar保护电路的有效性,可实现双馈风力发电机不间断的运行。     

电网电压跌落时双馈感应风力发电系统无功功率控制策略

为提高双馈风力发电机在电网电压跌落时的不间断运行能力,提出了双馈风力发电机(DIFG)转子侧变流器无功支持控制策略,并进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制方案在不增加硬件成本的基础上提供无功支持,降低了电网压降,减少了直流母线电压波动,提高了双馈风力发电系统的低压穿越能力。     

电网故障时双馈风力发电机励磁改进控制策略

双馈风力发电机（DFIG）在风能捕获过程中,传统的定子磁链定向控制都假定电网上的电压恒定不变,定子磁链也恒定不变,没有考虑定子励磁电流的动态响应过程,这个误差在电网故障时会对系统产生极不稳定的作用。为此应考虑该响应过程,对控制檳型进行修正,提出一种应对电网电压跌落时的励磁改迸策略,即在建立转子侧变换器控制模型时,把反映励磁电流过渡过程的定子电压变化量考虑进来。通过推导定子磁场定向下的转子电压方程,搭建定子磁链定向矢量控制模型,经过仿真结果比较,说明在加入励磁补偿电压项后,风电系统在应对电网电压故障时的电流控制性能得到明显改善,有效提升了系统的低电压穿越能力。     

几种双馈式变速恒频风电机组低电压穿越技术对比分析

新电网运行规则要求风力发电机组在电网故障出现电压跌落的情况下不脱网运行,并在故障切除后能尽·陕帮助电力系统恢复稳定运行,要求风电机组具有一定低电压穿越能力。由于双馈感应发电机（DFIG）励磁变换器容量有限,电网故障时会产生转子过电流和变换器直流环节过电压,须实行保护和控制。本文对国内外学术界和工程界对电网故障时双馈感应发电机的保护原理与控制策略进行了大量研究。以便具体设计时根据要求合理选择。     

定子电流补偿与转子虚拟电阻协同控制策略

为解决电网电压骤升情况,研究双馈异步风力发电机在高电压穿越下的动态特性,设计出一种定子电流补偿与转子虚拟电阻协同控制的高电压穿越方案。虚拟电阻控制策略会增加直流母线侧电压,导致电网故障程度加重,定子侧增加电流补偿项的控制策略可以达到控制直流母线电压的作用。转子侧增加虚拟电阻和定子侧增加电流补偿项协同控制策略的方法,可以降低直流母线侧电压,缩短电压振荡过程,从而提高系统的高电压穿越能力。通过在Simulink仿真软件搭建增加转子侧电流补偿项的传统控制模型和定子电流补偿与转子虚拟电阻协同控制策略模型进行仿真,得出定子电流补偿与转子虚拟电阻协同控制策略可以有效抑制有功和无功功率、直流母线侧电压、电磁转矩和转子电流冲击幅度,同时加快母线侧电压恢复时间,提高系统故障穿越能力。     

变速恒频双馈风力发电系统仿真研究

阐述变速恒频双馈风力发电系统工作原理,在分析双馈异步发电机的动态数学模型的基础上,介绍了一种基于定子磁链定向的矢量控制方法,实现对电机的有功功率和无功功率的解耦控制,进而实现最大风能追踪。在DFIG转子励磁电源的研究中,重点讨论基于电网电压定向矢量控制技术的网侧变换器的控制方法,以实现网侧变换器交流侧单位功率因数控制和直流环节电压控制。Matlab仿真结果证明了控制策略的正确性和有效性。     

双馈风电机组并网对电力系统小干扰稳定性分析

风力发电是一种具有广泛前景的可持续发电方式,大规模风电场接入电力系统产生的小干扰稳定问题引起了广泛的关注。为了研究双馈风电机组并网对电力系统小干扰稳定性的影响,建立了双馈风力发电机组的数学模型,采用了李雅普诺夫特征值分析法,并以4机11节点系统为例进行分析。算例分析表明:振荡模态主要与风电机的暂态电势,转子侧的磁通量以及转子侧变频器输出的有功功率和无功功率有关,衰减模态主要与转子侧变频器输出的有功功率、电网侧变频器输出的电压与无功功率,风电机的桨距角以及电网侧变频器的直流电压有关。     

风力发电系统低电压穿越技术研究

文中详细介绍了目前国内外风力发电的发展概况和风电系统低电压穿越能力的现状。对目前主流的两种变速恒频风电系统双馈式和直驱式系统分别进行了低电压穿越特性研究,给出了相应的控制策略。其中双馈式采用主动式Crowbar电路保护控制,直驱式采用STATCOM模式控制。最后应用PASCAD进行了建模仿真验证,结果表明该方法可以实现风电系统在电压跌落情况下的安全稳定运行。     

莱姆传感器在变速恒频双馈式风力发电系统中的应用

为了实现双馈变速恒频风力发电系统中转子侧背靠背变流器双向能量流动的闭环检测与控制,文中给出了莱姆传感器在双馈风力发电系统中的应用.     

A Dynamic LVRT Solution for Doubly Fed Induction Generators

Doubly fed induction generators have become the most common type of wind turbine generators. However, this type of generator is susceptible to grid-side low voltage and short circuits due to existence of a power electronics converter on the rotor side. When a short circuit or voltage sag happens on the grid side, the rotor current of the generator tends to rise, which could cause damage to the rotor converter. Design and implementation of a series converter on the stator side is presented in this paper to limit the current rise in the rotor. This system includes an active ac/dc inverter, three series transformers, and a dc-bus capacitor. To lower the rating of the components and make the system viable for practical solutions, an exponential decaying sinusoidal voltage, instead of a pure sinusoidal voltage, is applied by the converter during short circuit.      

基于直流无刷电机的太阳能水泵控制系统设计

基于无位置传感器永磁无刷直流电机设计了一款以STM32为主控芯片的太阳能水泵控制系统。主要介绍了硬件设计和软件设计两大部分,硬件设计包含开关逆变电路、驱动电路、电压检测电路等。软件设计包含主程序、自检程序、中断程序和故障保护程序流程。设计核心是采用MOS管内阻采样三相电流,并通过反电势过零检测法获取转子位置信号。在三相潜水泵上进行验证,相关试验波形图和数据验证了该系统硬件电路的可靠性以及软件程序架构的可行性。     

低压电动机电路设计应注意的问题探究

近年来,随着我国社会主义市场经济,工业科技水平不断得到发展,低压电动机电路设计也得到了空前的发展,低压电动机电路设计已经广泛应用于各种行业。本文对低压电动机电路设计原理进行了阐释,针对现阶段我国低压电动机电路设计的现状以及存在的问题,提出了几点有效的措施,并对低压电动机电路设计未来发展的方向进行了分析。     

Velocity Errors of the Resolver Phase Shifter

An equivalent circuit is derived by applying the theory of two-phase symmetrical components to the rotating resolver phase shifter, in which a resistance and a capacitor are connected to the secondary windings of the resolver, and an output voltage equation for calculation of velocity errors is also derived on the basis of this equivalent circuit. Based on the analysis of the output voltage equation, effects of the rotor speed on the magnitude of the output voltage and the phase-angle error are investigated.     

一种新型低电压极限电流检测电路

为磁滞电流控制的DC-DC开关稳压器设计了一种新型的极限电流检测器。该电路不借助于专门的电流检测电路,只使用一个检测MOSFET和一个电压比较器来实现极限电流检测,减小了电路的复杂度。针对电流检测器的要求,设计了一种低电源电压、高共模电压的比较器。使用TSMC 0.18μm CMOS混合信号工艺,对电路进行设计。结果表明,电路具有很好的容差特性,并且电路可工作在1.2 V的低电源电压下。     

一种电机驱动芯片的欠压保护电路设计

基于先进的0.35um BCD工艺,对传统欠压保护电路缺点进行分析,设计实现了一种可应用于电机驱动芯片的欠压保护电路。电路结构简单,不需要额外的带隙基准电路,同时也省去了电压比较器电路。特别地,电路考虑了器件的温度特性,减少温度变化对电路的翻转阈值和迟滞量的影响。通过使用Cadence Spectre工具进行电路仿真,结果表明电路工作正常,当电源电压降低到2.7V时,输出低电平,当电压重新上升到2.83V时,输出恢复到高电平,迟滞量为0.13V,具有迟滞功能。     

An improved sensorless driving method for SRM using a phase-shift circuit technique

This paper presents an improved sensorless driving method for switched reluctance motor (SRM) using a phase-shift circuit technique. The conventional method consists of impressing short voltage pulses during unenergized phases, measuring the phase current pulses, and finding the correlation between the filtered current signals and rotor position. However, the filtering process causes a signal phase delay which varies with motor speed. This delay must be compensated for in providing the sensorless signal which is proper to the rotor position. A solution for this phase delay compensation, based on a simple analog and digital circuit, is proposed in this paper.     

A reverse-voltage protection circuit for MOSFET power switches

When MOSFET is used as a power switch, it is essential to prevent reverse current flow through the parasitic body diodes under reverse voltage condition. A new built-in reverse voltage protection circuit for MOSFETs has been developed. In this design, an area-efficient circuit is used to automatically select the proper well bias voltage to prevent reverse current under the reverse-voltage condition. This built-in reverse protection circuit has been successfully implemented in a high-side power switch application using a 0.6-μm CMOS process. The die area of the protection circuit is only 2.63% of that of a MOSFET. The latch-up immunity is greater than +12 V and -10 V in voltage triggering mode, and greater than ±500 mA in current triggering mode. The protection circuit is not in series with the MOSFET switch, so that the full output swing and high power efficiency are achieved