变速永磁同步发电机系统稳压控制（连载之三）磁场定向控制及有源阻尼在发电机系统中的应用

在所研究的具有强弱磁能力的变速永磁同步发电机270V直流电能系统中,应用PWM整流器及磁场定向控制技术,分析研究了直流母线纯电阻负载模型和永磁同步发电机功率平衡方程小信号模型;基于零极点消除,设计了直流母线电压PI控制器。引入有源阻尼技术,在磁场定向控制Matlab/Simulink仿真及测试平台中加以实现。结果显示,有源阻尼技术能加快直流母线电压在负载变化时的瞬态响应速度。     

变速永磁同步发电机系统稳压控制（连载之四）直接转矩控制在发电机系统中的应用

基于所设计的具有强弱磁能力变速永磁同步发电机的270V直流电能系统,应用PWM整流器和直接转矩控制DTC,引入有源阻尼技术进行直流电压稳压控制,分别在Matlab/Simulink的仿真模型及基于dSPACE的测试平台中加以实现,最后分析了零矢量的引入对降低器件平均开关频率的影响。     

柴油发电机调速系统迭代学习控制

针对柴油发电机调速系统大多采用传统PID控制,提出采用以PID作为学习律的迭代学习控制(ILC)策略,利用其具有不依赖于被控系统的精确数学建模,跟踪收敛快的特性,设计了柴油发电机调速系统控制器。在MATLAB/Simulink中建立了柴油发电机调速系统仿真模型,对3种基本工况进行了仿真研究,详细分析了ILC在柴油发电机调速控制过程中的跟踪特性,并将控制效果和传统PID控制进行了对比,从仿真结果发现,基于ILC建立的控制器不仅适用于柴油发电机调速系统,而且表现出更好的动态性能。为柴油发电机的控制提供了新途径。     

双馈风力发电机定子电流检测系统容错控制

为提高双馈风力发电机运行可靠性,提出了一种定子电流传感器故障检测及容错控制方法。在电网电压矢量定向同步坐标系下,根据双馈风力发电机动态模型,建立了基于模型参考自适应方法的定子电流冗余在线观测器。通过建立参考模型和可调模型,使定子电流观测值实时跟随实际电流。在αβ坐标系下通过定子电流检测值和观测值的比较残差实现传感器故障的自诊断。在故障后以定子电流观测值为控制对象实现无定子电流传感器运行。所设计观测器准确度不依赖于定子电流测量值且对电机参数变化具有较好的鲁棒性。文中方法能够在定子电流传感器故障条件下及时判断出故障的来源,并实现故障后的容错控制。在双馈风力发电机实验机组上,对所提出理论的正确性和可行性进行了实验验证。     

自备电厂发电机励磁系统稳定性分析及控制研究

励磁系统的控制模式和控制参数对发电机及电力系统安全稳定运行有较大影响,一些厂矿企业电网的停电事故,暴露出自备电厂运行时存在励磁系统稳定问题。针对此问题,建立了计及恒无功、恒功率因数励磁控制方式的Heffron-Philips扩展模型,形成系统状态矩阵,通过特征根分析研究影响励磁系统稳定性的主要因素;基于根轨迹方法提出一种考虑系统稳定性的励磁系统控制参数优化方法。剖析了某实际厂矿企业自备电厂发电机组异常振荡现象的机理,并改进了励磁控制参数,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

无刷双馈发电机风力发电系统的建模与控制

从转子参考坐标系dq模型出发,研究功率绕组和控制绕组双同步MT坐标系下的无刷双馈发电机(BDFG)数学模型,建立了包括BDFG、风力机及机械传动链的风力发电系统数学模型.根据风力机和BDFG的特性,采用定子功率绕组磁链定向的矢量变换控制技术,给出了一种功率控制策略.该策略通过控制发电机控制绕组的交流励磁,实现BDFG风力发电系统有功、无功功率的解耦控制和最大功率追踪控制(MPPT).仿真结果验证了所提出建模与控制方案的正确性和有效性.     

风力发电系统中双馈发电机的控制

本文主要研究了变速恒频双馈风力发电系统中的矢量控制。运用定子磁链定向的双馈异步发电机矢量控制能够实现定子侧有功功率和无功功率的解耦控制。     

发电机氢气系统泄漏控制

氢气是地球上最轻的物质，其分子运动速度最快，与空气相比，氢气具有很高的导热性，其导热能力是空气的7倍，因此，世界上大多数公司或厂家生产的发电机都采用水、氢、氢的冷却方式，即定子线圈采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，定子铁心采用氢冷。     

考虑系统非线性特性发电机最优励磁控制

本文考虑系统的非线性特性,研究发电机非线性最优励磁控制。应用Krasovski方法,引入反映系统非线性特性的函数量反馈,构成非线性系统的Lyapunov函数,推导出最优励磁控制规律。本方法调节灵敏,动态特性好。有效地改善了非线性电力系统的静态及暂态稳定性。     

计及时滞影响的水轮发电机调节系统的广域H∞控制

研究了水轮发电机调节系统的广域H∞控制,探讨利用线性矩阵不等式（linear matrix inequality,LMI）进行H∞控制器设计的方法及步骤。除计及时滞影响外,还考虑了外部扰动和建模误差等不确定因素。以联接到远方系统的水轮发电机为例,进行了存在广域测量系统（wide area measurement system,WAMS）时滞影响的水轮发电机调节系统的H∞控制器设计。仿真及分析表明,所设计的控制器在一定范围内具有对时滞的不敏感性,可以抑制外部干扰,保持电力系统的动态稳定。     

发电机高压侧电压控制在抑制云广直流孤岛过电压中的作用

云广直流送端孤岛运行方式下发生直流闭锁时,系统将产生很高的工频过电压,是孤岛运行控制的关键问题。扰动后电压动态过程可分为不同阶段,文中分析了不同阶段影响过电压水平的主要因素。扰动后数百毫秒后的第2阶段电压虽然低于第1阶段,但持续时间较长,电压控制的要求更高,而且受发电机励磁控制的影响显著。短路比和过电压水平密切相关,提出了分阶段短路比的概念。发电机高压侧电压控制通过减小发电机侧恒定电压源和系统之间的电气距离,增大扰动后第2阶段的短路比,抑制过电压,并保证正常运行时合理的电压水平和无功分配。仿真结果验证了高压侧电压控制抑制过电压的效果。     

基于空间电压矢量调制的定子双绕组感应发电机系统电压控制技术

将空间电压矢量调制(space vector modulation, SVM)策略应用于定子双绕组感应发电机(dual stator-winding induction generator, DWIG)系统,不仅提高了直流母线利用率、降低了控制绕组侧静止励磁控制器(static excitation controller, SEC)的直流母线电压,而且有效降低了控制绕组电流谐波。该文在分析SEC数学模型的基础上,提出基于SVM的DWIG发电系统电压解耦控制策略,并对DWIG系统建压、突加突卸负载进行了仿真和实验研究,结果证明该控制策略具有良好的动静态性能。该文进一步拓展了SVM控制下的发电机转速运行范围,并用节点导纳法对该变速运行过程中的电压和电流关系进行了定量分析,实验结果验证了该方法的正确性。     

永磁直驱风力发电机输出电压控制策略

针对永磁直驱风力发电系统中机侧变换器交流侧与直流侧电压幅值之比不匹配的问题,提出一种永磁同步发电机输出交流电压的控制策略.所提控制策略是基于转子磁链定向下,来分析定子d轴电流分量isd与电机输出电压Us之间的空间矢量关系,通过设定Us的d轴最大分量为Usdmax,来调节isd大小使输出电压与直流侧电压满足比例关系.并在...     

FPGA在高压变频器控制系统中的应用

早期变频器控制系统中，采用专用定时器芯片或CPLD进行PWM波形的产生，在PWM路数需求大时，需要多片定时器芯片，导致板件设计复杂、成品率低、故障率高。采用新型的FPGA器件，设计了一个具有30个PWM波形发生器的系统，取代了多片的定时器芯片，使设计大大简化。     

电传动履带车辆同步发电机的数字调压器设计

针对电传动履带车辆发电机采用模拟调压器母线电压波动对车载锂电池冲击过大,且无法实现与车辆其他系统通信等问题,设计了电励磁同步发电机数字调压器控制系统。系统以TI公司的DSP作为主控芯片,采用电压PWM斩波技术,实现CAN通信。系统可软件和硬件双重保护和复位,增强了系统可靠性。实验表明相比模拟调压器系统,稳压性能大大提高,避免了对锂电池的过充和过放。     

高压侧电压控制对电压稳定性的影响

简要介绍了发电厂高压侧电压控制原理和特性,并根据简化的发电机模型,应用特征根方法分析了HS-VC对一单机—恒功率负荷系统电压稳定性的影响,分析表明,高压侧电压控制可有效改善系统电压稳定性,改善程度和电压控制点位置α有关,α越大,控制点越接近高压侧,改善效果越好。实际系统算例的时域仿真验证了分析的正确性。     

基于输出电压反馈的虚拟同步发电机多环控制策略

基于虚拟同步发电机VSG(virtual synchronous generator)控制的微网用储能逆变器广泛应用于分布式发电系统中,VSG输出电压的波形质量是衡量其性能的重要方面。为提高VSG的供电质量,提出了只采用输出电压反馈的多环控制策略。其中,输出电压一次微分反馈回路起到有源阻尼的作用,可有效地抑制LC滤波器的谐振;输出电压以及输出电流前馈解耦回路可使电流内环等效成一阶系统,从而提高系统的动态响应。在考虑系统控制延时的基础上,采用极点配置技术对电压与电流双环控制器参数进行设计。所提控制策略,在负载阶跃扰动情况下既能实现快速的动态响应,又能获得很好的稳态特性。仿真和实验结果都验证了该控制策略的可行性与有效性。     

电厂侧自动电压控制系统电压控制策略的改进

自动电压控制(AVC)系统是提高电压管理水平、降低网损、保证系统安全稳定运行的重要手段.针对发电系统并网方式变化可能导致电压大幅波动的问题,提出了一种新的基于Boltzmann公式的自适应变步长电压控制方法,该方法根据目标电压与实际电压差值采用快速逼近的办法实现电压跟踪调节功能.从仿真计算结果可以看出,该方法兼备了电压...