变速恒频双馈风力发电机的矢量控制研究

变速恒频风力发电已成为并网风电机组发展的趋势.分析了变速恒频双馈发电机组的结构,研究了能实现最大风能捕获和有功、无功功率解耦控制的双馈发电机的定子磁链定向矢量控制策略,并通过仿真验证了该控制策略的正确性、可行性,为后续的研究工作奠定了基础.     

风力发电系统中的风力机模拟

为了能在实验室条件下对风力发电技术进行研究,提出了采用直流电机模拟风力机工作特性的可行性方案.分析了风力机的工作特性及最佳风能利用原理,采用直流电机转矩控制方案实现风力机特性的模拟,建立了由工控机、信号采集卡和电力回馈加载控制器构成的风力机模拟硬件平台,利用C Builder开发了风力机模拟控制软件,在此基础上形成了完整的风力机特性模拟系统.通过风速恒定、叶尖速比变化以及模拟自然风的实验验证了该方案的正确性.     

级联式无刷双馈电机的模型与仿真研究

介绍了级联式无刷双馈电机的结构与原理,推导了该电机在转子速旋转坐标系下的数学模型.基于该数学模型,在Matlab/Similink环境下编写S函数,建立了级联式无刷双馈电机的仿真模型,并对电机的运行特性进行了验证,为该类电机用于大功率风力发电领域的研究铺垫理论基础.     

基于载波的九相SVPWM算法仿真研究

为实现九相逆变器的PWM控制,提出基于载波的九相电压空间矢量脉宽调制算法,将九相SPWM与SVPWM算法用统一数学形式表示,根据零矢量在开关周期内的不同分布,实现不同的九相PWM调制方法,系统实时性高,并可用于相数更多的传动控制系统。改善传统的矢量控制策略,提出对各谐波平面电流进行解耦,将解耦后的各dq轴电流分别进行闭环控制,减少电机输出转矩脉动,提高九相传动系统稳定性。     

一种改进的模型参考自适应定子磁链观测器

分析了几种常用磁链观测方法,提出一种改进的MRAS(模型参考自适应)磁链转速观测器,同时辨识了定子磁链和转子转速。在异步电机按定子磁场定向控制系统中,采用定子电阻压降补偿和电流转矩分量的闭环控制,实现了定子磁链的控制,系统具有较好的鲁棒性。     

基于LabVIEW的永磁同步风力发电系统研究

介绍了采用双PWM电压源型全功率变流器的永磁同步风力发电控制系统,详细分析了永磁同步电机和变流器的数学模型.根据风速模型和风力机的特性,研究了在不同风况下的变流器控制性能.利用NI公司开发的LabVIEW软件及相关硬件,搭建了基于电压源型双PWM变流器的永磁同步风力发电控制系统实验平台,并完成了整个系统的软件和硬件设计.最后通过实验平台进行实验,验证了控制策略的有效性和可行性.     

磁钢用量对车用多层钕铁硼同步磁阻电机电磁性能影响

针对一种车用多层U形钕铁硼同步磁阻电机,基于有限元,研究了磁钢用量对其电磁性能的影响。结合遗传算法,确定了使各层磁钢分布相对较优的目标函数,以此目标函数,得到了不同磁钢总用量下的各磁钢布置结构。分析了磁钢用量对电机空载气隙磁密,短时运行工况下的峰值转矩、最大功率输出能力,长时运行工况下的功率因数、效率、磁阻转矩占比的影响。结果表明,车用多层U形钕铁硼同步磁阻电机在短时工况和长时工况的最佳电磁性能对磁钢用量的需求存在一定的矛盾,同时磁钢用量过多会加剧电机饱和,恶化空载气隙磁密波形,降低高速区的功率因数、效率和最大功率输出能力,为同类型电机快速设计时磁钢用量的选择提供了一定的参考依据。     

六相双Y整流发电机动态特性的计算机仿真

对六相双Y整流发电机动态特性进行了分析计算,建立了六相双Y发电机及六相整流桥的数学模型,在计算机上进行全系统仿真,其仿真结果与实测值相当接近,证明此动态分析是正确的。     

兆瓦级双馈风力发电机混合绕组谐波分析

推导并分析了Y-△混合绕组的绕组系数及谐波幅值强度,并将之用于兆瓦级的双馈风力发电机中,通过有限元仿真分析了不同定转子槽型对谐波的影响,并与普通Y绕组进行对比,指出Y-△混合绕组能提高基波分量的绕组系数,同时对某些谐波能降低甚至消除。本文介绍的分析方法有助于风力发电机的电磁性能优化设计。