变速恒频双馈风力发电负载并网控制

探讨双馈发电机并网过程的运行原理,研究了基于定子磁链定向矢量控制技术的发电机并网控制策略,对比和分析了空载并网和负载并网的控制原理.负载并网方式并网前接有独立负载,发电机可以参与风力机的能量控制,降低了对风力机调速能力的要求,减小了风对风力机的应力;建立了负载并网控制的仿真模型,仿真结果表明:并网后冲击电流较小,负载并网方式是一种较理想的变速恒频(VSCF)风力发电并网方式.     

变速恒频双馈风力发电负载并网控制

探讨双馈发电机并网过程运行原理,研究了基于定子磁链定向矢量控制技术的发电机并网控制策略,对比和分析空载并网和负载并网的控制原理,负载并网方式并网前接有独立负载,发电机可以参与风力机的能量控制,降低了对风力机调速能力的要求和减小风对风力机的应力;建立了负载并网控制的仿真模型,仿真结果表明：并网后冲击电流较小,负载并网方式是一种较理想的变速恒频（VSCF）风力发电并网方式。     

变速恒频双馈风力发电负载并网控制

探讨双馈发电机并网过程运行原理,研究了基于定子磁链定向矢量控制技术的发电机并网控制策略,对比和分析空载并网和负载并网的控制原理,负载并网方式并网前接有独立负载,发电机可以参与风力机的能量控制,降低了对风力机调速能力的要求和减小风对风力机的应力;建立了负载并网控制的仿真模型,仿真结果表明:并网后冲击电流较小,负载并网方式是一种较理想的变速恒频(VSCF)风力发电并网方式.     

一种新型双频并网逆变器控制策略的研究

从优化双频并网逆变器效率的角度出发,根据对双频并网逆变器损耗的分析,提出了一种新型控制策略,即低频部分采用移相调压控制,高频部分采用无差拍控制,并将该控制方式与传统的控制方式比较。理论分析和仿真试验验证了该新型控制策略能够大大提高双频并网逆变器的效率。     

交直流并联运行的VSC-HVDC控制方式切换策略

在基于VSC-HVDC的交直流并联风电并网方式下,当交流线路因故障或停电检修而断开时,风电并网方式将变为VSC-HVDC并网,此时风场侧换流器的控制方式是否需要改变以及怎样改变是研究重点。分析并网方式切换但风场侧换流器控制方式不变时电气量的变化,指出此时改变控制策略的必要性,提出基于频率检测的控制策略改变模式,基于PSCAD/EMTDC搭建了完整的系统模型,仿真结果验证了所提控制策略的正确性。     

并网型交流励磁变速恒频风力发电系统控制研究

并网型交流励磁变速恒频风力发电系统存在不同的运行区域,各运行区域对应的控制方式有所不同。文中讨论了并网型交流励磁变速恒频风力发电系统的运行区域,指出并网控制和功率解耦控制是发电机重要的控制模式。在讨论双馈异步发电机数学模型的基础上,将磁场定向矢量控制技术应用于发电机控制,探讨了基于定子磁链定向矢量控制的并网型交流励磁变速恒频风力发电系统功率解耦控制策略和并网控制策略。构建了1台10kW的实验机组,对并网控制和功率解耦控制进行了完整的稳态、动态实验研究。实验结果表明,风力发电机控制性能优良,不但可在变速情况下可靠并网,而且并网后还能在变速恒频运行的基础上实现有功功率、无功功率的解耦控制。     

双馈变速恒频风力发电空载并网控制策略

传统的风力发电并网方式主要有直接并网和降压并网,在并网瞬间会产生很大的冲击电流.根据交流励磁变速恒频风力发电的运行特点,将矢量控制的电网电压定向技术应用于双馈发电机的并网发电上,提出一种基于电网电压定向的双馈变速恒频风力发电空载并网控制策略,即在定子开路条件下,根据电网电压和电机转速来调节转子的励磁电流,在变速条件下实现几乎无冲击电流并网和输出有功、无功功率的解耦控制,建立了交流励磁发电机空载并网及稳态运行控制模型.仿真和实验结果表明,本文所提出的空载并网方式是变速恒频风力发电的一种较理想的并网方式.     

变速恒频风力发电机空载并网控制

通过分析交流励磁变速恒频风力发电机组运行特点，将矢量变换控制技术移植到发电机并网控制上，进而讨论了交流励磁发电机空载并网控制策略，建立空载并网仿真模型，对并网前的空载运行、并网时的过渡过程及并网后的追踪最大风能变速恒频发电运行进行了完整的系统仿真，观察了空载并网控制效果。实验研究更进一步验证了空载并网方式对变速恒频发电机的有效性，仿真和实验表明，所开发的空载并网技术是变速恒频风力发电机的一种较理想并网方式。     

锁相同步与自同步逆变器阻抗建模及分析

并网逆变器的控制方式按照是否存在锁相环可以分为锁相同步控制和自同步控制,两种控制方式接入弱电网时的并网特性有较大区别。此处首先采用谐波线性化的方法建立了考虑频率耦合的基于锁相同步控制和自同步控制方式下的阻抗模型,对比分析两种控制方式的阻抗外特性。锁相同步控制方式下的逆变器由于控制环路的耦合,在中低频范围内存在负阻的特性,容易产生次超同步振荡的问题。自同步控制方式下并网逆变器的等效外特性基本呈感性,阻抗外特性较锁相同步优异。基于建立的序阻抗模型分析两种同步控制方式下并入弱电网的稳定性。稳定性分析结果表明:自同步控制方式下的并网逆变器可有效避免次超同步振荡的发生。最后通过实验验证了分析的正确性。     

基于背靠背双PWM变流器的飞轮储能系统并网控制方法研究

采用带LCL滤波器的背靠背双PWM变流器作为飞轮电机与电网进行能量交换的接口,提出一种飞轮储能系统并网控制方法。该方法由电网侧变流器控制和电机侧变流器控制两部分组成,并经过充电、预并网和并网运行三个阶段。在充电和预并网阶段,电网侧变流器采用不控整流方式,电机侧变流器先后采用速度外环和电压外环控制方式;在并网运行阶段,电网侧变流器控制采用基于电网侧电流外环、变流器侧电流内环的直接功率控制策略,控制并网有功功率的大小及流向;电机侧变流器控制采用直流母线电压外环、电流内环的双闭环控制策略,维持直流母线电压恒定。采用零极点对消降阶法及对称优化函数等效法分别设计电机侧内外环控制器参数。进行了飞轮储能系统的充电、预并网和并网运行实验。实验结果验证了所提飞轮储能系统并网控制方法的可行性。     

基于神经网络的双馈感应发电机滑模控制

针对不平衡电网下双馈感应发电机运行不佳的问题,将神经网络控制和二阶滑模控制相结合构成的神经网络滑模控制器运用到双馈风力发电机的直接功率控制中。设计了二阶滑模控制器,二阶滑模能够有效地削弱传统滑模控制的抖振;接着,设计了径向基神经网络对系统的不确定部分进行逼近;最后,基于李雅普诺夫稳定性定理推导了神经网络权值更新律,证明了控制系统的稳定性。仿真结果表明所设计控制策略能对有功、无功功率及其定子电流进行有效控制,削弱了传统滑模控制中的抖振。     

电网电压跌落下无刷双馈发电机低电压穿越控制

电网电压跌落的瞬间,风力发电机定子和转子产生冲击电压和冲击电流,对电网安全造成影响。为实现无刷双馈风力发电机低电压穿越,保证风电机组在电网电压跌落下不间断运行,对电网电压跌落下无刷双馈发电机定子电压和电流进行暂态分析,搭建了无刷双馈发电机在功率绕组静止坐标系下的数学模型,推导并分析了电网电压跌落瞬间其功率绕组磁链、控制绕组电压动态变化过程,并提出一种积分滑模直接功率控制与故障穿越控制相结合的控制策略,完成无刷双馈发电机低电压穿越控制。通过MATLAB/Simulink和半实物仿真试验平台进行验证,仿真和试验结果证明所推导功率绕组磁链和控制绕组电压动态变化过程的正确性及控制策略的有效性,该控制策略有效抑制了定子控制绕组侧电压和电流畸变,提高了无刷双馈发电机的低电压穿越性能。     

变速恒频双馈风力发电系统控制研究

设计一套30kW变速恒频双馈异步风力发电机励磁控制实验系统,采用背靠背变流器作为双馈异步电机的励磁源。分析了基于旋转坐标系统下的双馈异步电机的数学模型,采用定子磁链定向方式的控制策略,研究了在电网发生电压跌落时的危害和应对措施。实验结果表明,风力发电机控制性能良好,而在电网低电压故障时变流器的有效控制为保护双馈异步电机和支撑电网起到了一定作用。     

电网电压骤升时DFIG定子磁链暂态全过程及其影响因素研究

双馈感应发电机(DFIG)的高电压穿越问题中,定子磁链的暂态特性研究是实现高电压穿越运行的基础和依据,而常规研究大多只针对电网电压单一骤升模式进行分析,且未考虑故障恢复后定子磁链的动态过程,使其暂态特性分析不全面。本文对电压不同骤升模式时的定子磁链瞬态过程进行了研究,对比分析了影响定子磁链暂态特性的一些因素。电网电压的上升模式不同,定子磁链的暂态特性也不一样,且模式I的暂态衰减分量远大于模式II;相邻两次电压上升数值相同且时间间隔为 时,能够最小化定子磁链的瞬态衰减分量。仿真结果证明了理论分析的正确性,本文的研究内容对掌握DFIG的动态过程和高电压穿越控制策略的制定具有一定的参考价值。     

独立运行双馈发电机矢量控制技术研究

根据双馈发电机的数学模型，对系统耦合量的处理方式进行研究，在强迫定向的定子磁场定向控制策略的基础上，针对独立运行双馈发电机系统的控制目标建立相应的励磁控制模型，并分析和比较了并网型和独立运行双馈发电机系统在构成以及控制策略上的异同。实验结果与理论分析均表明，双馈发电机独立运行时，定子输出电压以及定子磁链标准唯一取决于等效的定子磁化电流，与负载大小无关，而定子出口输出功率唯一取决于负载大小；而负载一定时，定子输出电压、定子磁链以及定子出口输出功率等都取决于等效的定子磁化电流。     

基于MATLAB的双馈风电机组控制器的建模和仿真

以双馈风力发电机组的控制器为研究对象,分析了发电机速度控制环节和无功控制环节的原理,在matlab/simulink中建立了相应的仿真模型,并对无功控制环节进行了详细的仿真,分析了无功功率变化时对网侧逆变器和发电机定子转子电流的影响,结果表明,在无功功率调节的过程中网侧变流器的电流的幅值和相位变化很小,当发出容性无功增加时,网侧电压会下降,定子侧电流会上升,其相位会变大,网侧变流器的电流变化不大。     

双馈风力发电机的空载并网控制研究

通过分析交流励磁变速恒频风力发电机组运行特点,将矢量变换技术应用到发电机并网控制上,应用了一种基于定子磁场定向转子电流开环控制策略,分析了定子电压、频率、幅值及相位的控制规律,建立发电机空载并网仿真模型,对并网前的空载运行、并网的过渡过程进行系统仿真.仿真结果表明,该控制策略有效地控制了发电机的定子电压与电网电压在幅值、相位、频率上的一致,是一种较理想的并网方式.     

同步发电机自调节AVR控制器的研究

提出一种新的关于同步发电机在起动后加速过程中实现快速励磁的自动控制理论，即变频变阻抗理论。基于该理论，成功地设计出用于控制同步发电机的电压快速达到同步条件的自调AVR控制器。采用该控制器，同步发电机在起动后加速过程中，其输出端定子端电压能在最短的时间内达到系统要求的电压值。该理论在奥尔堡大学实验室的发电机系统已得到了证实。     

安徽500 kV电网网损分析

安徽500kV电网网损近年来有所增大,其原因主要有计量器的不精确、发电机所发无功功率过高和运行方式的不合理性。已对计量器校正或更换。针对发电机无功功率的控制,建议提高其运行的功率因数;针对运行方式的不合理性,应加强统一调度并由原先的电压和功率因数控制改为电压和无功功率控制,有效降低500kV电网网损。     

并网型双馈发电机速度控制模式研究

提出了一种基于定子磁场定向的并网型双馈发电机励磁控制模型.有别于传统的功率控制模式,采用所提的速度控制方案,在实现并网型双馈发电机定子端口有功和无功功率解耦控制的同时,还能实现转速的独立控制.另外,带系统耦合量前馈补偿的电流内环控制器设计,能够有效抑制电网电压的波动,并提高系统的动态性能.