基于MRAS的多相永磁直驱型风力发电系统无速度传感器控制策略研究

对采用多相永磁同步发电机的大功率直驱型变速恒频风力发电系统进行了研究。系统采用六相永磁同步发电机和多重化的 AC-DC-AC 变换器,以减少每个电机绕组中的电流和每个电力电子变换器中的电流。研究了一种基于模型参考自适应（Model Reference Adaptive System, MRAS）的六相永磁同步发电机无速度传感器控制策略。该策略将永磁同步发电机本身作为参考模型,将发电机的电流模型作为可调模型,设计了自适应律同时辨识永磁同步发电机的转速和转子位置。还研究了基于变步长爬山法的最大功率跟踪（Maximum Power Point Tracking, MPPT）控制策略,该策略具有动态功率跟踪速度快和稳态时速度平稳的优点。实验结果表明,上述控制策略在负载突变和转速突变时均能准确地检测到发电机的转速和转子位置;在风速变化时能准确地跟踪最大功率。     

基于深度强化学习的多能互补发电系统负荷频率控制策略

针对大规模可再生能源接入电网引发的系统调频性能下降的问题,该文提出一种基于数据驱动的风火储多能互补发电系统负荷频率控制方法.首先,通过机理分析建立多区域混合发电系统的数学模型;其次,构建含控制性能标准(CPS)、风电机组弃风(Picast)和动态性能指标的奖励函数,将负荷频率控制问题转换为最大化奖励函数问题,并引入深度...     

直驱式风力发电机无位置传感器矢量控制

为满足低压大功率输出的要求,直驱式风力发电系统采用双三相永磁同步发电机和变流器并联技术相结合的拓扑结构.针对位置传感器故障率高、易受干扰等问题,在风力发电机功率控制的基础上提出一种双三相永磁同步发电机无位置传感器矢量控制算法.根据矢量空间解耦原理建立双三相永磁同步发电机的数学模型.利用模型参考自适应系统估计发电机转速,依据波波夫超稳定理论推导出自适应律,分析发电机参数变化对速度估计的影响.通过对电机定子直流励磁获得转子初始位置.仿真和实验结果表明该算法能实现风力发电机可靠起动,有很好的速度跟踪性能和稳态精确度,使发电机能在额定风速下最大限度获取风能,并能稳定运行于恒速和恒功率区域,且对发电机参数变化不敏感,算法计算量小.     

新型大功率风电变换器实验方案的建模和控制

介绍了大功率直驱型风力发电系统的结构,系统采用多重化AC/DC/AC变换器,以减小每只IGBT的电流和流入电网的谐波电流.提出了一种适用于大功率风力发电变换器的实验方法.该方法可以控制变换器内部流过一个很大的环流,但仅有变换器损耗造成的电流流入电网.该方法能大大节省实验所需要的电能,并且可以在小容量电网下进行大功率变换器实验.该方法能很好地测试变换器的主电路、驱动电路、保护电路和控制电路.介绍了环流实验方案的建模和控制,同时比较了正弦脉宽调制(SPWM)与空间矢量调制(SVPWM)在该方案中的不同之处.仿真和实验均表明,该方法能够简单有效地测试大功率风力发电变换器.     

基于高斯混合随机性模型的多风电场配电网概率潮流计算

风速的随机性及风电场之间的相关性对电力系统潮流分析具有重要影响。计及风速的随机性及多风电场之间的相关性,提出一种改进的概率潮流计算方法。基于多风电场实际出力样本数据,利用k-means算法确定高斯混合模型的参数数量,并利用数据筛选过程改进高斯混合模型以提高联合分布模型的精确度;引入基于Nataf估算变换的三点估计法对所建概率分布模型进行采样,并将采样数据与电力系统潮流平衡方程结合以实现概率潮流计算。IEEE 18节点系统的算例结果表明,所提方法具有较高的计算精度和计算效率。     

基于改进型IQC算法的时延电力系统控制方法研究

通信时延会影响广域电力系统的稳定性,是控制系统性能恶化或者失效的重要原因之一。文章首先建立了计及时延的电力系统微分方程模型,提出基于改进型积分二次约束(Integral Quadratic Constraint,IQC)算法的时延电力系统稳定分析与控制方法。相比于传统IQC算法,该方法约束时延电力系统的输入输出,利用IQC和耗散不等式相结合的方法来设计时延反馈控制器,使稳定性判据的保守性更好。文章以IEEE两区域四机系统为例,采用DSATOOLS的TSAT进行仿真,结果表明所提出的方法有效地减小振荡并降低时延对电力系统稳定性的影响。     

推挽正激多重化DC/DC变换器的研制

介绍了基于推挽正激拓扑的多重化DC／DC变换器,详细分析了其工作原理。推挽正激变换器同时具有推挽变换器和正激变换器的优点,它的变压器磁芯双向励磁、磁芯利用率高、开关管电压应力低、不需要附加磁复位电路等优点。系统采用了多重化技术,减小了每套装置的输入电流和输出电压,提高了系统的可靠性,同时还减少了输出电压的脉动．因此可以大大减小滤波电感、电容。论述了该变换器主电路和控制电路的设计,最后在此基础上研制了一台5kW的实验样机。试验结果表明,推挽正激电路在低电压大电流场合具有一定的应用优势。     

大规模电动汽车接入电网的分析

电动汽车在减少化石燃料消耗和二氧化碳排放方面有着重要的意义.越来越多的电动汽车接入电网,对电力系统尤其是对中低压系统的影响成为国内外研究热点.介绍电动汽车的基本结构和特点;讨论大规模电动汽车接入电网的影响;分析电动汽车的储能特性为可再生能源发电接入提供的机遇;总结大规模电动汽车接入电力系统的关键技术问题,为大规模电动汽...     

变速风电系统形成强迫功率振荡扰动源分析

结合风力机运行特性,探讨永磁直驱变速风电系统成为强迫振荡源的原因。首先理论分析由风剪切和塔影效应引起的风力机机械转矩波动特性,推导出风电系统电磁转矩波动与机械转矩波动的关系表达式,采用频域法分析风电机组的输出功率特性,并通过时域仿真进行验证。研究结果表明,永磁直驱风电系统可能成为共振型低频振荡的扰动源,其功率波动频率与风力机转速相关,幅值与风力机运行点、风电系统参数和系统阻尼相关。引起共振的主要因素是塔影效应,而风剪切分量很难引发共振。     

基于MRAS的多相永磁直驱型风力发电系统无速度 传感器控制策略研究

对采用多相永磁同步发电机的大功率直驱型变速恒频风力发电系统进行了研究。系统采用六相永磁同步发电机和多重化的AC-DC-AC变换器,以减少每个电机绕组中的电流和每个电力电子变换器中的电流。研究了一种基于模型参考自适应(Model Reference Adaptive System,MRAS)的六相永磁同步发电机无速度传感器控制策略。该策略将永磁同步发电机本身作为参考模型,将发电机的电流模型作为可调模型,设计了自适应律同时辨识永磁同步发电机的转速和转子位置。还研究了基于变步长爬山法的最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制策略,该策略具有动态功率跟踪速度快和稳态时速度平稳的优点。实验结果表明,上述控制策略在负载突变和转速突变时均能准确地检测到发电机的转速和转子位置;在风速变化时能准确地跟踪最大功率。