基于磁场定向的永磁同步发电机功率控制

在介绍永磁同步发电机(PMSG)数学模型和矢量控制理论的基础上,将传统的永磁同步电动机的矢量控制方法运用到发电机中来.在大功率永磁直驱风力发电变流器研究过程中采用该方法进行了实验研究,通过仿真实验验证了该方案的可行性.     

兆瓦级永磁同步风力发电机无速度传感器矢量控制方法研究

针对兆瓦级永磁同步风力发电直驱系统应用,提出一种基于锁相环模型和模型参考自适应原理的永磁同步风力发电机无速度传感器矢量控制方法.该方法采用软件锁相环模型锁相定子电压,并以此为基础,根据模型参考自适应原理,建立转子位置定向调节器,实现矢量控制坐标系的准确定向.应用所提方案于兆瓦级永磁同步风力发电机的矢量控制系统,实验结果表明,在电机可能运行的速度范围内,该算法工程实现较简单、系统鲁棒性强,动态响应快,从而验证了所提控制算法的正确性和可行性.     

永磁直驱型风力发电机的无传感器控制研究

永磁直驱型风力发电机是一种低转速高扭矩的发电机,由于其极对数很多,采用传统的传感器很难实现电角度的精确测量,而且风力机的工作环境很恶劣,传统的传感器很容易出故障.研究了基于锁相环的永磁同步发电机(PMSG)转速和转子位置估锋方法,并在无传感器算法的基础上实现了PMSG的矢量控制.通过仿真验证了该矢量控制方法的有效性.在风电实验系统上的实验结果表明,该方法能够实现对PMSG的有效控制.     

基于增量式旋转编码器的永磁风力发电机控制研究

永磁直驱型风力发电机是一种低转速大转矩的发电机,风力机运行过程中要实现最大风能的捕获,需要对发电机进行转矩控制.使用一种高精度增量式旋转编码器,测量永磁同步发电机的转速和转子位置,并在此基础上实现了发电机的矢量控制.实验表明,经过初始安装角度的校正,这种高精度的增量式码盘能够准确测量发电机的转速和转子位置,没有累积误差,基于这种编码器的矢量控制方法在永磁风电实验系统上取得了很好的效果.     

直驱式永磁同步风电机组机侧PWM控制

在介绍永磁同步发电机(PMSG)d,q轴数学模型和矢量控制理论基础上,提出在直驱式永磁同步风电系统机侧采用PWM控制方式,通过转子磁场定向控制策略.实现有功无功功率解耦控制,减小了损耗,并且较好地控制了转速.利用Matlab/Simulink进行仿真,并给出了仿真结果.同时搭建了基于TMS320F2808控制器的试验平台,对该控制策略进行了实验,实验结果验证了该控制系统的正确性与可行性.     

直驱永磁同步风力发电机单位功率因数控制

针对采用传统矢量控制的直驱永磁同步风力发电机存在电机运行功率因数降低的问题,提出一种适用于采用双脉宽调制变换器并网的永磁同步发电机单位功率因数运行控制策略.所提方案在实现永磁直驱风电系统最大风能捕获控制的基础上,通过控制电机侧变换器使电机d轴控制电压为零来实现永磁同步发电机的单位功率因数运行控制.系统仿真和实验结果表明:采用所提运行控制策略可有效实现永磁同步发电机的单位功率因数运行,有助于减小电机侧变换器的运行容量,同时该发电系统可实现最大风能跟踪控制、并网有功和无功功率独立控制以及变速恒频发电运行.     

永磁同步发电机加载方法研究

通过对永磁同步发电机负载试验不同加载方法的分析,结合公司试验现场现有试验设备,对某型号345kW永磁同步发电机制定了一套可行的负载加载方案,实现了永磁同步发电机有功功率的无级可调。通过分析计算选择合适的三相异步电动机空载运行于永磁同步发电机的输出端,实现了永磁同步发电机无功功率的调节。并对该永磁同步发电机进行了加载试验验证,试验记录了负载试验时永磁同步发电机各项性能参数,对试验结果与理论分析进行对比分析,验证了本文提出的永磁同步发电机负载试验加载方法的可行性。     

直驱永磁同步风力发电机无位置传感器控制

为了在无位置传感器的情况下,实现对直驱式永磁同步风力发电机的矢量控制,研究用简化卡尔曼滤波器进行电机转子位置和转速估计的方法.选取转子位置和转速作为状态变量,两相定子电流作为输入,建立了基于简化卡尔曼滤波器的永磁同步发电机状态估计离散模型,采用转子磁场定向的控制策略,实现了无位置传感器矢量控制.仿真结果表明:这种方法能够准确估计出电机的转子位置和转速信息,动静态性能良好,并基于此实现了最大功率追踪控制.     

基于开绕组结构的永磁风力发电机控制策略

为了实现永磁风力发电机组大容量、高性能的运行需求,建立一种基于开绕组结构的永磁同步发电机和两个级联两电平变流器组成的风力发电系统。对该系统所采用的矢量控制、无位置传感器运行、空间矢量调制等技术进行了研究。通过建立开绕组永磁同步发电机的数学模型,得出基于转子磁场定向的矢量控制策略,进而结合基于反电势估算法的无位置传感器运行技术,研究了开绕组永磁同步发电机在两个机侧变流器下的目标矢量分配方法及对应的空间矢量调制策略。分析结果表明,所提出的开绕组永磁同步发电系统不仅降低了机侧变流器的容量,还起到了三电平的调制效果。实验结果验证了所提结构及控制策略的正确性和可行性。     

基于增量式旋转编码器的永磁风力发电机控制研究

永磁直驱型风力发电机是一种低转速大转矩的发电机,风力机运行过程中要实现最大风能的捕获,需要对发电机进行转矩控制。使用一种高精度增量式旋转编码器,测量永磁同步发电机的转速和转子位置,并在此基础上实现了发电机的矢量控制。实验表明,经过初始安装角度的校正,这种高精度的增量式码盘能够准确测量发电机的转速和转子位置,没有累积误差,基于这种编码器的矢量控制方法在永磁风电实验系统上取得了很好的效果。