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.     

双馈变速恒频风力发电机稳态运行特性

旨在根据双馈式变速恒频风力发电机的结构特点。机组以最佳叶尖速比变速运行，根据叶轮原动机输入的机械能和机组的发电功率曲线，研究双馈发电机的稳态特性，功率关系和转矩关系．通过转子励磁调节，找出在任何转差下，满足功率、转矩输出的工作点，给机组的控制方案设计提供了参考．     

双馈异步风力发电机矢量控制研究

根据交流励磁变速恒频风力发电系统的运行特性,将矢量控制技术应用于双馈异步风力发电机的控制.机侧变流器采用定子磁链定向矢量控制,网侧变流器采用电网电压定向矢量控制,2个控制器共同作用,其工作状态根据双馈异步风力发电机的运行状态自由切换.试验结果表明:本控制方法能实现功率的双向流动,保证了双馈异步风力发电机稳定的并网运行.     

变速恒频双馈风力发电机的功率控制

针对双馈风力发电系统中功率控制的时变性、随机性、复杂性以及非线性的特点,提出了一种基于模糊神经网络的功率解耦控制方法.该控制方法不依赖电机参数和精确的数学模型,能够实现双馈风力发电机有功、无功功率的解耦控制,具有控制简单、灵活、方便、有效的特点,系统鲁棒性强,适用于双馈风力发电机的功率控制.     

变速恒频双馈风力发电机控制系统研究

从变速恒频双馈风力发电机的基本运行原理出发，提出了变速恒频双馈发电的实现方法．针对其励磁装置应具有双向变流的特点，采用交-直-交加双PWM控制的解决方案，研制了基于8XCl96MC单片机变速恒频双馈风力发电机控制系统，并研究了双馈发电机的变速恒频运行的基本控制技术．     

双馈风力发电机空载并网控制策略研究

根据变速恒频双馈风力发电系统的运行原理,基于定子磁链定向的矢量控制技术和网侧变换器电网电压定向的矢量控制技术,设计了双馈风力发电机空载并网控制系统,实现了双馈风力发电机的柔性并网和有功功率与无功功率的解耦控制及最大风能追踪.基于Matlab/Simulink仿真平台,对双馈风力发电机空载并网模型进行了仿真,并利用试验设备对双馈风力发电机空载并网进行试验验证.通过对仿真和试验结果的对比分析,验证了所提控制方法的正确性和有效性.     

双馈风力发电机功率解耦模糊控制器的设计

从风力机和双馈感应电机（DFIG）的基本原理入手,建立了风力机的数学模型,并建立了基于定子磁链定向的双馈风力发电机动态数学模型;针对DFIG双闭环控制系统功率外环PI调节器自适应能力较差的缺点,提出了用Fuzzy-PI控制器代替功率外环PI调节器.与传统PI控制器相比,Fuzzy-PI控制策略对有功功率跟踪速度快、超调量小,仿真结果也表明了Fuzzy-PI控制器具有优良的动、静态性能,并验证了控制策略的可行性.     

双馈风力发电机功率解耦模糊控制器的设计

从风力机和双馈感应电机(DFIG)的基本原理入手,建立了风力机的数学模型,并建立了基于定子磁链定向的双馈风力发电机动态数学模型;针对DFIG双闭环控制系统功率外环PI调节器自适应能力较差的缺点,提出了用Fuzzy-PI控制器代替功率外环PI调节器.与传统PI控制器相比,Fuzzy-PI控制策略对有功功率跟踪速度快、超调量小,仿真结果也表明了Fuzzy-PI控制器具有优良的动、静态性能,并验证了控制策略的可行性.     

双馈风力发电机控制策略的仿真研究

变速恒频双馈风力发电机组主要工作在同步速附近,在这一运行区域转子励磁电流频率很低(同步速时为0),通过转速来调节转子励磁频率很难保证双馈发电机输出功率的稳定.通过对东北新能源公司大连驼山风电厂东汽FD77E型风机实际运行情况的研究分析,将DTC技术应用到双馈风力发电机的控制领域.首先对直接转矩控制技术进行了理论分析,阐述了它的工作原理和系统结构,进而推导出控制方程,并给出了具体的控制框图,然后利用MATLAB进行了仿真研究,仿真结果验证了理论分析和提出的策略是可行的.     

双馈感应发电机风力发电机组矢量控制研究

从并网风力发电系统的发展趋势出发,对现代风力发电机组进行了比较.分析了双馈感应电机数学模型及其定子磁链定向矢量控制模型,论证了其无功功率和转矩的独立控制的可行性,探讨了转子电流解藕控制的控制方案并给出了PID团环控制方案.在数学模型的基础上搭建了MATLAB/SIMULINK仿真模型对结论进行了验证.     

双馈风力发电机的直接转矩控制技术

直接转矩控制技术(DTC)已广泛应用于感应电动机的调速控制领域，并获得了良好的控制效果.感应电动机的直接转矩控制主要是在工频附近，双馈发电机的直接转矩控制主要工作在低频区域，而直接转距控制技术的低频特性是一个研究热点.对变速恒频双馈风力发电机的直接转矩控制技术进行了理论分析，阐述了它的工作原理和系统结构，推导出有关控制方程，给出了具体的控制框图，并在此基础上利用MATLAB/SIMULINK进行了仿真研究.仿真结果证明，所设计的控制系统可以实现对输入机械功率曲线的有效跟踪，说明理论分析和提出的控制策略是可行的.     

变速恒频双馈风力发电机空载并网滑模控制

根据矢量控制方法,基于积分切换函数的滑模变控制,设计了变速恒频风力发电机的并网控制策略,使系统在全局范围内对参数摄动和外部扰动都具有很好的自适应能力.在控制器中引入了饱和函数,降低了控制增益的大幅切换,保证了定子电压的稳定性.对并网前的动态响应、并网时的过渡过程以及该控制方法对外部扰动的不灵敏性,用PSCAD做了相应的仿真研究,并与传统的PI控制进行对比.     

交流励磁发电机定子磁场定向矢量控制

针对交流励磁发电机强耦合的特点,介绍了一种定子磁场定向的交流励磁电机矢量控制系统,建立了基于MATLAB/SIMULINK的仿真平台,进行了各种工况的系统仿真,验证了定子磁场定向矢量控制可实现发电/电动机有功、无功功率的独立调节。     

双馈发电机PI控制的稳定性分析

基于稳定性分析对于控制系统设计的重要性,给出了双馈发电机的动态方程,结合系统的运动方程和调节器的状态方程,导出了发电机PI控制系统的状态方程,并用Lyapunov间接法分析了电机参数对系统雅克比矩阵各特征根实部的影响,指出控制系统的发电机参数设置不当,可能导致系统不稳定.分析了PI调节器参数对各特征根实部的影响,确定控制系统的稳定域,找出PI调节器参数的最佳区域,界定PI调节器各参数的调节范围,进而有效地指导智能PI控制器的设计.     

无刷双馈电机矢量控制系统的仿真

介绍了无刷双馈电机（BDFM）的同步数学模型。由于BDFM的结构与普通异步电机不相同，故采用6极定子磁链定向和2极转子磁链定向的矢量控制策略，并用MATLAB语言对其进行了仿真。     

按转子磁场定向的异步电机无速度传感器矢量控制系统

设计了一种新颖的无速度传感器的矢量控制系统.该系统采用转子磁场定向,实现磁链与转矩的解耦控制;利用PI自适应控制的原理,对转子磁链在q轴的分量采用比例积分自适应控制机制,获取速度信号,实现速度闭环控制.实验结果表明,该方法实用简单且具有比较良好的性能.     

双馈风电机组一种新型模糊最大风能追踪控制

针对双馈型风电机组常用的模糊转速最大风能追踪控制方案动态性能上的不足,提出了一种以融合了风速、转速和功率信号的模糊逻辑系统来设定发电机最优转速的新型风能追踪控制方案,具有增强转速参考预判性,降低风速测量准确度影响的优点。仿真结果表明新方案提高了机组在低风速区域捕获风能的能力。     

双馈感应电动机的哈密顿系统建模与控制

针对负载转矩已知和未知情况，研究了双馈感应电动机（doubdy-fed induction machines，DFIM）调速系统的哈密顿系统建模与控制问题，采用端口受控哈密顿（port-controlled Hamiltonian，PCH）方法，建立了DFIM的PCH系统模型，给出了期望的闭环系统PCH结构，选取了期望的闭环哈密顿函数，设计了控制器和负载转矩观测器，分析了平衡点的稳定性，从而实现了DFIM电气子系统与机械子系统的控制，仿真结果表明所提出的控制方法是有效和可行的。     

双馈风力发电机直接转矩控制的研究

详细研究了风力发电系统中双馈电机采用直接转矩控制的原理，在此基础上组建了由ABB公司的ACS 800-67作为控制设备的控制系统.在实验室中采用该控制系统对双馈电机进行现场模拟实验.由于ACS 800-67控制设备采用了直接转矩控制策略，因此对该设备的直接转矩控制器进行了研究.结合所研究的双馈电机直接转矩控制理论对实验数据进行分析，结果证明双馈电机直接转矩控制在风力发电系统中具有利用风能发电效率高、并网冲击电流小、并网同步速度快的优点.