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.     

最大风能捕获与变桨距控制建模与仿真

文章以永磁直驱风力发电系统为研究对象,研究了机侧最大功率点跟踪和浆距角控制.采用变步长爬山搜 索法跟踪功率补偿的最大功率点和浆距角控制,并利用 Matlab/Simulink建立仿真模型,得出仿真结果和分析.结果 表明风力发电系统可实现最大风能捕获和变桨距控制。     

基于Boost变换器的D-PMSG风力发电系统MPPT控制

为了提高直驱永磁风力发电系统的最大功率点跟踪控制性能，通过对Boost占空比变化与风力机输出特性的关系分析，提出一种基于模糊梯度步长爬山搜索法，将风力机输出转速变化量和风力机输出功率变化量作为模糊控制器的输入量，Boost变换器的占空比作为模糊控制器的输出量，实现风力机最大功率点跟踪控制。建立了系统仿真模型并进行仿真验证，结果表明，模糊梯度步长爬山搜索法能实现直驱永磁风力发电系统的最大功率点跟踪控制，控制效果优于传统变步长爬山搜索算法。     

基于变桨距和转矩动态控制的 直驱永磁同步风力发电机功率平滑控制

风能的不确定性以及风轮机自身特性使风力发电机输出有功功率随风速变化而波动,影响风电机组输出电能质量,严重时还会影响电网运行稳定性。在分析变桨变速直驱永磁同步风力发电机运行特性的基础上,提出了在全风速范围内结合风力机变桨控制和发电机变速控制的发电机有功功率平滑控制策略。考虑到风能的随机性及直驱风能发电系统很强的非线性,设计了基于模糊理论的变桨距控制器和发电机转矩动态滑模控制器。对一台采用该控制策略的直驱永磁同步风力发电机的运行行为进行仿真研究。结果表明,提出的模糊变桨距控制能有效控制发电机转速运行范围,动态滑模控制能使发电机输出平滑的有功功率。与传统最大风能跟踪控制策略相比,所提出的控制方案能有效降低直驱永磁同步风力发电机输出有功功率的波动,控制发电机转速运行范围。     

直驱永磁同步风电机组在全风速范围内的控制策略研究

为实现直驱式永磁同步风电机组在全风速范围内的高效、稳定运行,提出了一种基于最优转速给定的最大功率点跟踪控制策略与一种变桨距控制策略。当风速波动时,发电机转子转速的参考值将根据风电机组运行状态的不同选择不同的计算方式,使得风力机功率系数最大或稳定在额定转速不超速。而桨距角的大小将根据发电机的输出功率变化,当输出功率小于额定值时保持为0,大于额定值时增大使得输出功率稳定在额定值附近。最大功率点跟踪控制系统及桨距角控制系统都以发电机的输出功率大小作为控制方式的切换条件,无需复杂的切换规则。在Matlab/Simulink仿真平台上全风速范围内的风电机组的运行结果验证了所提出的控制策略的正确性与有效性。     

基于双PWM 变流器的风力发电系统控制策略仿真研究

风力发电系统是一个复杂的能量转换系统,为了保证系统安全稳定运行,对风力发电系统进行有效控制是 必不可少的.针对永磁直驱风力发电系统,采用功率外环和电流内环的机侧变流器控制策略,采用电压外环和电流内 环的网侧变流器控制策略.为了达到对最大功率点(MPPT)的跟踪控制,运用变步长爬山搜索法.建立了基于该控 制策略的永磁直驱风力发电系统MATLAB仿真模型,在该控制策略下,随着最大功率点的变化,风力发电系统始终 能安全稳定运行,仿真结果验证了该控制策略的正确性.     

基于功率反馈的直驱式永磁发电机组最大功率跟踪控制

分析了风力机的运行特性,建立了直驱式永磁同步发电机组(D-PMSG)的数学模型。基于功率反馈的最大风能跟踪控制原理,引入前馈解耦控制和锁相环,通过变流器控制直驱永磁风力发电机的电磁功率来实现对风力机转速的间接控制,在无需检测风速和风力机转速的情况下实现了风电系统的最大风能跟踪和单位功率因数控制。在变风速环境下,通过仿真实验,验证了所采取控制策略的有效性。     

基于RTDS的风力机自适应转速启动控制的仿真研究

双馈风机和永磁直驱风机等风电装置具有较大的转动惯量,在启、停过程中存在较大机械能的储存和释放。为降低风电系统启、停阶段对电网的冲击并保护风机装置不受损害,提出风机自适应转速启动及转速分段控制停机策略。自适应转速启动:对应不同风速,分别配置风力机最优转速启动值,风力机启动过程结束后切换为最大功率跟踪(MPPT)控制策略。停机控制:风力机停机阶段,控制策略由MPPT控制切换至转速控制,待风力机转速降低到设定值,风电装置停机并脱网。基于RTDS建立了永磁直驱风机直流并网的仿真模型,设计风电系统启动和停机仿真算例,试验结果表明了该启停控制策略的有效性。     

直驱永磁同步风力发电机的最佳风能跟踪控制

与双馈交流励磁风力发电系统相比,直驱永磁同步风力发电系统具有结构简单、发电效率及运行可靠性高等优点。文章采用双脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)变换器作为直驱永磁同步发电机的并网电路,根据风力机和发电机的运行特性提出了一种基于最佳功率给定的发电机最大风能跟踪控制策略。建立了基于双PWM变换器的直驱永磁同步风力发电实验系统,实验结果验证了所提出控制策略的正确性。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。     

直驱永磁同步风力发电系统控制策略研究

对直驱永磁同步风力发电(DDPMG)系统的功率解耦控制技术进行了研究.发电机功率经整流-逆变后接入电力系统,在变流器直流侧运用boost电路实现最大功率跟踪(MPPT);当风速高于额定值时,运用PI调解器完成变桨距控制;在风力发电网侧逆变器动态数学模型基础上,采用空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)方式和电网电压合成矢量定向,实现了电流有功分量和无功分量的解耦及功率因数的可调控制.对方案进行了MATIAB仿真研究.结果表明,系统动态响应快,具有MPPT和功率解耦控制功能,验证了方案的可行性和正确性,为直驱永磁同步风力发电系统的进一步研究提供了可靠的理论依据.     

风力发电中的无功控制

在风力发电中，对于风力发电机吸收和产生无功功率的控制是一个重要的问题。文章介绍风力发电中无功控制的难题和在应用中出现的问题．以及传统的解决方法及其缺陷。还介绍一种新型的带有动态无功控制功能的风力机，详细列举了它的各种优点、在实际工程中的广泛应用和它广阔的前景。     

Three-Phase AC Power Control Using Power Transistors

A three-phase ac power control circuit using power transistors which operate in a high-frequency chopping mode is described. The circuit is capable of handling several kilowatts of power at any lagging load power factor angle and the output voltage can be smoothly controlled from zero to full supply voltage. The circuit has inherently fast response and the high-frequency ripple at the output is easily filtered. The development, study, and experimental evaluation of the circuit with resistive and induction motor loads is described.     

基于电子电力变压器的电能质量调节方法

针对电子电力变压器的典型实现结构,分析了其工作原理,并针对应用于配电系统的电子电力变压器,提出了相应的控制策略并进行了仿真研究。结果表明,提出的控制策略在保证电子电力变压器在实现传统电力变压器变压、隔离和传递能量等基础上,对防止原方电网出现的电压跌落、上升、闪变、谐波和三相不平衡等对负荷侧电压的影响具有显著效果,同时,对于阻止负荷侧的冲击注入原方电网也很有效,实现了电能质量调节。     

双馈型风力发电机功率期望值的H_∞跟踪控制

应用H∞控制理论为双馈型风力发电机系统设计了功率跟踪控制器,以保证风力发电机有功、无功功率能跟踪给定的期望值曲线。期望值曲线是根据风速大小、转子所允许的最大转速和额定功率划分为3个不同的运行区域给出的,以保证在3个运行区域风力发电机都能最大程度地获取风能,同时又可安全可靠运行。H∞控制理论可以解决干扰抑制、鲁棒稳定、信号跟踪等问题。仿真表明,所设计的控制器能驱使闭环风力发电机系统在整个运行过程中很好地跟踪所给定的功率期望值曲线,从而实现了最大风能利用且安全运行的目的。     

基于自抗扰控制的双馈风力发电系统功率控制

基于扩张状态观测器的自抗扰控制器具有不依赖于被控对象的具体数学模型,并对内外扰动有较强的抗干扰能力的特点,通过非线性配置构成的非线性状态误差反馈控制律.本文将自抗扰控制方法引入双馈风力发电功率控制系统中有功与无功的解耦控制,并对自抗扰控制器进行了详细设计及参数整定,使控制系统具有良好的适应性和鲁棒性,且具有无超调、无静差的控制效果.仿真结果展现了基于自抗扰控制的双馈风力发电系统功率控制的优良特性,验证了该控制策略的有效性.     

一种基于单位功率因数控制的有源电力滤波器

为解决谐波污染、改善电能质量,采用基于单位功率因数的控制方法,提出了一种只需检测系统侧电流及逆变器直流电容电压,而无需实时检测、计算负载谐波电流,直接控制系统侧电流为与电网电压同相的标准正弦波的控制方法,其补偿电流的控制策略采用比例积分控制和三角波调制。按照H桥逆变器的单极性脉宽调制的主电路研制了一台高性能的5kVA单相有源电力滤波器实验样机。理论分析、仿真及实验结果证明该有源电力滤波器可同时实现补偿负载无功及谐波电流,控制简单且具有良好的动态性能。     

直流电网潮流控制与短路控制复合装置

随着高压直流输电的发展和直流电网结构的日益复杂,直流系统的潮流调节和短路故障问题日益突出。基于多端柔性直流输电系统的潮流控制和短路故障抑制技术,文中提出了一种用于直流电网的兼具直流潮流控制和短路故障切除的多功能复用装置。该装置不仅能实现潮流在线路之间的灵活控制,而且能够实现对故障电流上升速率的限制和对短路故障的切除。对一个加装了该复合装置的三端直流环网进行研究,分析该复合装置的工作原理、控制策略及运行特性。最后,在PLECS软件中搭建了仿真模型,验证了该装置及其控制策略的可行性和有效性。     

SVPWM供电矢量控制仿真

对电压空间矢量调制技术(SVPWM)供电的三相感应电机矢量控制系统进行了实时场路耦合有限元仿真研究,利用Ansoft公司的Maxwell软件和Simplorer软件分别对感应电机和控制系统进行了基于场的和基于路的仿真计算,即Maxwell软件进行电机部分仿真,Simplorer软件进行控制电路部分仿真,通过联合仿真组成了完整的仿真系统,验证了应用SVPWM技术和矢量控制技术的交流调速系统的优良性能。首先对SVPWM供电技术、矢量控制技术以及实时场路耦合有限元仿真方法进行了介绍。然后,针对仿真模型的搭建步骤,逐一进行了分析,给出了具体的解决方法。最后,运行仿真模型得到了仿真结果,并对结果进行了分析,得出了由SVPWM供电的矢量控制系统具有快速的动态响应、微小的转矩波动、平稳的速度运行等一系列的优良动、静态运行性能的结论。除了对研究对象优良的性能进行了验证,本文采用的研究方法也是一种新的尝试,实时场路耦合有限元方法因为其仿真的准确性正在成为业界广泛采用的一种新的仿真方法。     

电厂侧无功控制方式与最优控制模式

阐述了电厂侧无功电压控制策略和实现方式。比较了目前几种主要的无功控制实现方式。提出了一种基于现场总线的分布式集散控制系统（FDCS）实现方式。最后阐述了一种基于FDCS下的电厂自动电压控制系统最优控制模式。     

基于功率变化子空间的直接功率控制

根据瞬时功率理论,建立三相电压型并网逆变器的功率数学模型,考虑了瞬时功率对功率变化率产生的交叉耦合影响,推导出维持瞬时功率不变的平衡矢量的表达式,建立功率变化子空间,在子空间中研究逆变器输出电压空间矢量对瞬时功率的作用,分析传统方法矢量选择的不足之处。在此基础上,提出一种基于功率变化子空间的直接功率控制方法。该方法通过设定有功功率和无功功率优先级别,建立开关表,更准确地选择了电压空间矢量,使得并网逆变器拥有更宽的功率调节范围,减小了功率脉动。最后通过仿真与实验对两种不同的方法进行对比,验证了该方法的可行性和正确性。