考虑损耗功率的双馈风力发电系统最大风能跟踪控制

对双馈风力发电系统传统功率曲线反馈控制方法作出改进,提出考虑损耗功率的最大风能跟踪控制策略。此方法通过MATLAB/Simulink建立精确的双馈风力发电机模型,并搭建考虑了铜耗、铁耗、机械损耗及杂散损耗的控制模型。经过仿真,验证了优化后控制策略的正确性。     

基于最低损耗下无刷双馈电机的最大风能跟踪

风力发电系统存在的损耗问题,将直接影响传统功率反馈控制对发电机的最大功率给定,以及机组运行的效率。该文基于无刷双馈风力发电系统,在功率解耦控制的基础上,通过对发电机运行的稳态等效电路和最大风能跟踪机理的分析研究,提出最优功率给定计算模型的最大风能跟踪控制策略,该方法通过计算参考功率的取值,给定无刷双馈发电机最优无功,保证风电系统在输出最大功率的同时降低系统自身损耗,实现风能利用率的最大化。通过构建无刷双馈风力发电系统的仿真模型,将文中方法与传统功率反馈控制相比较,仿真结果表明该策略的可行性和有效性。     

损耗功率对异步电动机模拟风力机特性的影响及优化

对于风力发电系统的研究,在实验室条件下,通常采用电动机来模拟风力机。由于电动机存在功率损耗,导致电动机不能准确的模拟风力机,在实验时将影响风力发电机控制,以及风力机最大风能跟踪控制策略的研究。基于异步电动机的矢量控制策略,对其风力机特性的模拟控制策略做出优化,提出考虑损耗功率的异步电动机模拟风力机特性的控制策略。此方法通过MATLAB/Simulink建立精确的异步电动机模型,搭建考虑铜耗、铁耗、机械损耗以及杂散损耗的控制模型,经过仿真验证了优化后的控制策略的正确性。     

无刷双馈风力发电系统的最大功率追踪控制策略研究

从转子参考轴dq模型出发,研究同步坐标下的无刷双馈电机(BDFG)的数学模型。根据BDFG的特性,采用定子磁链定向的矢量变换控制技术,提出了一种功率控制策略,设计了基于该控制策略的变速恒频无刷双馈风力发电系统。该系统通过控制发电机的控制绕组进行交流励磁,实现变速恒频发电机有功、无功率的解耦控制,从而实现最大功率捕获的高效发电运行。仿真结果验证了所提出控制策略的正确性和有效性。     

双馈风力发电系统MPPT控制

最大风能跟踪是风力发电系统重要的控制目标。在一定转速下存在一个最佳转速使风机捕获最大风能。将最佳叶尖速比和功率反馈法相结合,提出基于最佳功率—转速曲线的双馈风力发电系统MPPT控制策略,采用一种简单有效的方法获取定子给定最佳功率—转速曲线。然后采用功率闭环实现风机的MPPT控制。该方案避免了复杂的给定功率计算且结构简单易于实现。仿真和实验结果表明:系统具有良好的最大风能跟踪性能和稳定性,验证了方案的可行性和正确性。     

VSCF双馈风力发电最大功率跟踪控制

为充分有效地利用风能,分析了风力机最大风能捕获机理和双馈电机数学模型,研究了定子电压定向下的功率外环及电流内环双闭环最大功率跟踪及变速恒频(VSCF)控制策略。在风速阶跃变化下,搭建了10 kW可实时监控式双馈风力发电实验平台,并进行了实验验证。实验结果表明该控制策略能快速准确控制风力发电系统进行最大功率跟踪及VSCF控制。     

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.     

考虑铁耗的双馈电机风力发电最优控制

由于双馈电机内部铁耗的存在,一般的无铁耗双馈电机数学模型将无法分析双馈风力发电向电网输送的最大电能。这里将从双馈电机的定、转子铁耗出发,建立在d,q旋转坐标系下,考虑铁耗的双馈电机状态模型,并通过矢量控制来实现追踪最大风能输入和最高电能反馈电网的最优控制策略。这里也将采用模糊控制技术来替代传统的PID控制。通过Matlab/Simulink对系统进行仿真,验证了提出的控制策略的正确性,同时证明了系统在风速变化下具有良好的动态调节性。     

变速恒频双馈风力发电系统最大功率跟踪算法的比较与仿真研究

研究比较了最大风能捕获的3种算法:直接转速控制法、最佳功率一转速曲线跟踪法、爬山搜索法,从稳定性、可控性方面进行研究比较分析,并用所搭建的系统模型进行详细的仿真研究,仿真结果验证了基于最佳功率一转速曲线跟踪法的变速恒频双馈风力发电系统能够快速地进行最大功率点跟踪(MPPT),从而最大效率地利用风能.     

风力发电系统最大功率点跟踪策略

在Simulink/Matlab环境下建立风力发电系统仿真模型。针对经典的基于爬山搜寻控制的最大功率点跟踪(MPPT),提出了一种新的改进型MPPT控制策略,采用风速湍流作为搜寻信号,进而实施最大功率点跟踪控制。仿真结果表明:这种改进型控制策略可以有效地提高风能转换系统的效率和质量,能够很好地实现风力发电机最大功率点跟踪控制。     

开绕组无刷双馈风力发电机最大功率点跟踪直接转矩模糊控制研究

基于风力发电机最大功率点跟踪原理,结合无刷双馈电机无电刷和集电环的特殊结构及采用双定子磁场调制使得所需变流器容量更小的特点,提出了一种由双两电平变流器拓扑构造三电平馈电的开绕组策略,阐述了无刷双馈风力发电机最大功率点跟踪、开绕组策略及直接转矩控制、模糊控制等各部分工作原理,进而利用Matlab/Simulink仿真软件,搭建了无刷双馈风力发电机控制绕组采用双两电平SVPWM变流器馈电实现最大功率点跟踪的开绕组直接转矩模糊控制模型,并进行了详细的性能仿真,最后,通过无刷双馈电机半实物仿真实验平台,证实了所提开绕组策略的正确性和可行性,为进一步研发半实物仿真实验平台及相关控制策略提供了良好的参考与借鉴。     

基于2种变速变桨距方法的双功率流风力发电系统功率控制

在分析双功率流风力发电系统的工作原理及数学模型基础上,提出了基于此系统的2种变速变桨距功率控制策略,分别为功率PID变桨距及叶尖速比最大风能跟踪功率控制策略和转速PID变桨距及电流给定最大风能跟踪功率控制策略.分别建立了这2种功率控制策略的仿真模型,同时通过仿真比较了这2种控制策略的优缺点.仿真结果表明转速PID变桨距及电流给定最大风能跟踪功率控制策略控制相对简单,功率输出平稳,更适用于该新型双功率流风力发电系统.     

双馈风电机组MPPT动态功率特性分析

为研究双馈风电机组DFIG最大功率跟踪MPPT动态特性,在Matlab/Simulink仿真平台上建立了功率信号反馈算法的风机MPPT控制模型。以矩形风速为例,理论推导了MPPT静态工作点的过度时间和风机输出能量的计算公式,通过仿真和理论分析了不同转子惯性对风电机组动态功率、转速、叶尖速比、风能利用效率的影响,结合转子动能阐述了双馈风电机组MPPT动态功率特性,指出风机惯性时间常数越大风能利用系数越低。最后比较了几种不同风速下的风机MPPT动态特性,结果表明,随机风的风机转速跟踪能力最差,阵风和渐进风的风机转速跟踪效果较好。     

基于滑模变结构的双馈风力发电机直接功率控制策略研究

针对传统矢量控制对双馈风力发电机参数的依赖性和传统直接功率控制策略的开关频率不固定问题,提出基于滑模变结构的双馈风力发电机直接功率控制策略,把滑模变结构控制和电压空间矢量脉宽调制技术相结合,并用转子电压直接控制双馈电机的有功功率和无功功率。在PSCAD仿真环境下搭建了其系统模型,实现了双馈风力发电系统最大功率点跟踪以及有功功率和无功功率的解耦控制。系统结果表明：该控制策略具有较好的参数鲁棒性和输出电能质量,验证了该直接功率控制策略的有效性和可行性。     

基于直接功率控制双馈风电系统最大功率点跟踪

针对风电系统在最大功率点跟踪(MPPT)阶段对系统动态响应的要求,在双馈感应发电机(DFIG)中提出了一种基于直接功率控制(DPC)的MPPT控制策略。该控制策略可在两相静止坐标系下实现,无需锁相和旋转坐标变换,简化了系统控制结构;采用基于滑模控制(SMC)的DPC方法,具有动态响应快、鲁棒性强的优点。仿真和实验均表明了该控制策略的正确性和有效性。     

基于滑模变结构的双馈风力发电机直接功率控制策略研究

针对传统矢量控制对双馈风力发电机参数的依赖性和传统直接功率控制策略的开关频率不固定问题,提出基于滑模变结构的双馈风力发电机直接功率控制策略,把滑模变结构控制和电压空间矢量脉宽调制技术相结合,并用转子电压直接控制双馈电机的有功功率和无功功率。在PSCAD仿真环境下搭建了其系统模型,实现了双馈风力发电系统最大功率点跟踪以及有功功率和无功功率的解耦控制。系统结果表明:该控制策略具有较好的参数鲁棒性和输出电能质量,验证了该直接功率控制策略的有效性和可行性。     

基于Elman神经网络控制的无刷双馈电机最大功率点追踪研究

本文以风力发电系统无刷双馈感应电机的最大风能追踪控制为主要研究内容，提出了基于Elman神经网络的最大功率点算法，重点描述了该方法的原理与控制方式，并设计了Elman神经网络的控制器，通过调节桨距角来对无刷双馈电机转矩进行控制，从而实现最大功率点追踪，并具体阐述了神经网络控制的原理以及过程。最后，为了验证最大功率点追踪控制方法的准确性，使用MATLAB/Simulink软件搭建了风力发电系统及Elman神经网络控制器的模型，对5MW风力发电系统进行仿真研究并验证了控制效果。     

双馈风力发电系统最大功率点跟踪控制策略

双馈风力发电系统最大功率点跟踪通常基于实验测定的最佳风速.功率-转速曲线,但在长期运行中系统参数的变化会使实际最大功率点偏离原曲线,影响最大功率跟踪效果.在分析风力机特性、双馈风力发电机数学模型及功率关系的基础上,提出了一种以向电网输出电能最大为目标、不依赖最佳风速-功率-转速曲线的最大功率点跟踪策略,实现了定子输出有功,无功解耦控制.仿真和实验证明,基于该方法,双馈风力发电系统在风速变化过程中能自动寻找并跟随最大功率点,且控制相对简单,运行可靠,有较高的实用价值.     

考虑温度和湿度的风机最大功率跟踪控制

为研究环境因素对风机最大功率点跟踪(MPPT)的功率信号反馈算法(PSF)的影响,首先根据温度和湿度与空气密度的数学关系,分析温度和湿度影响PSF算法的机理。然后提出考虑温度和湿度的最优功率曲线获取方法,给出计及温度和湿度的PSF算法实施过程和具体流程,该方法考虑了风机损耗对PSF算法的影响。最后在Matlab/Simulink分析平台上,搭建基于功率信号反馈算法的双馈机组模型,仿真分析和风电场现场测试验证了考虑温度和湿度的PSF算法能够获得较高的风能转换效率。     

光伏发电系统最大功率点快速跟踪控制研究

针对光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)恒定电压控制法(CVT)的缺点,提出了一种新的基于温度系数在线修正的改进CVT法,与传统的CVT控制相比,它能更快速准确地跟踪最大功率点(MPP)。为进一步提高跟踪控制的精度和效率,结合电导增量法(IncCond)实现对光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)的复合控制,即在系统偏离MPP误差较大时采用CVT控制,快速调整光伏组件的工作点,再采用IncCond进行MPPT控制。最后通过实验验证了该MPP快速追踪控制策略的正确性和优越性。