永磁同步风力发电系统最大功率追踪新方法

风力发电系统的输出功率随着风速变化而变化,引起输出功率的波动。因此提出一种采用永磁同步电机作为发电机实现最大功率输出的永磁同步风力发电控制系统。建立了风力机模型、最大功率追踪算法模型,采用二分法和停止机制算法,使风机按最大功率点跟踪方式运行,通过二分法实现变步长,并加入停止机制降低转速振荡,防止在最大功率点的波动。介绍了传统爬山法和改进的爬山法,通过对比仿真研究,表明新方法可以有效提高最大功率追踪效率,并减少系统在最大功率点的波动。     

基于PLC和直流电机的风力发电模拟平台试验研究

为解决风力发电中的风能利用问题,以直流电机为原动机,搭建了基于BECKHOFF PLC的永磁直驱风力发电模拟试验平台,并使用KingView组态软件开发了人机交互界面。风力发电模拟平台采用DC Driver来实现直流电动机模拟风机的转矩控制,采用下位机控制软件TwinCAT PLC集成的PID算法实现永磁同步发电机的转速控制,从而实现风力机的转矩特性模拟和永磁同步发电机的最佳转速追踪控制。最后,在所搭建的实验平台上对基于最佳叶尖速比的最大风能捕获控制方案进行了试验研究。研究结果表明,模拟风机可以动态地追踪最大功率点,验证了风机模拟平台的有效性。     

基于FCS-MPC的风力发电系统低电压穿越技术研究

提出了一种基于模型预测控制的直驱永磁风力发电系统低电压穿越方法，构建了包含网侧和机侧电流的价值函数，通过滚动优化实现风速变化时的直流电压稳定和最大功率跟踪。当并网点电压发生跌落时，利用一个比例函数降低电机转矩电流参考值，减少永磁同步发电机机组出力，通过将机侧与网侧间的不平衡功率传递至发电机转子，来稳定直流侧电压。最后通过仿真试验，验证了所提控制策略应用于直驱永磁风力发电系统低电压穿越控制的可行性和有效性。     

液压传动型风力发电机马达转速模糊控制研究

以液压传动型风力发电系统为研究对象,针对液压调速回路元件选用的实际情况,建立了定量泵-双变量马达调速系统、永磁同步发电机及风轮的数学模型。采用AMESim软件建立液压调速系统仿真模型,采用MATLAB/Simulink软件建立永磁同步发电机及风轮仿真模型。应用模糊控制方法,分析了液压传动变速恒频风力发电系统马达的转速特性。研究表明,定量泵-双变量马达液压调速系统能实现永磁同步发电机转速稳定控制。     

垂直轴永磁直驱风力发电系统MPPT仿真研究

选取分布式中小功率垂直轴风力发电机为应用对象,详细阐述了风力机模型、永磁同步发电机(PMSG)模型、空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术以及基于最佳叶尖速比(TSR)的最大功率跟踪控制(MPPT)原理,给出了基于Matlab/Simulink仿真的垂直轴永磁直驱风力发电系统模型。通过对在稳定风速和动态风速下的仿真结果分析,验证了搭建的风力发电系统能很好的完成最佳转速的调节,实现最大风能捕获,为垂直轴风力发电系统MPPT控制算法的进一步研究构建基础性的平台。     

额定风速以上永磁同步风力发电系统的自适应控制

由于受到机械负载和电气负荷限制,风力发电系统在额定风速以上时必须运行在恒功率状态,考虑到风机本身固有的非线性特性,以及大风速下外界干扰对风机系统参数的影响,设计了风力发电系统的自适应控制器.采用永磁电机转子磁场矢量控制原理,实现了发电机系统解耦控制和恒功率控制.理论分析和仿真结果表明,所设计的控制器可以保证在额定风速以上变化,系统参数不确定的情况下,仍能使永磁同步风力发电系统安全可靠运行并获取最大风能的目的.     

基于BP神经网络的SRG风力发电最大功率点跟踪研究

以8/6四相开关磁阻发电机(SRG)为例,针对风速的突变性和不确定性,传统PI控制器难以有效准确地实现最大功率点跟踪(MPPT),采用一种基于BP神经网络算法优化PI控制器控制参数,进而调整励磁电流,使SRG风力发电系统准确运行于最大功率点。在Matlab/Simulink中搭建开关磁阻风力发电机模型并进行仿真分析。仿真表明:与传统MPPT策略相比,当风速连续变化时,改进的MPPT控制策略可以良好地实现SRG风力发电MPPT。     

直驱永磁同步风力发电系统的研究

本文首先介绍了风力机的特性。然后,介绍了直驱永磁同步风力发电系统的组成及控制策略,通过对三相交错并联Boost变换器占空比控制实现最大功率跟踪,对网侧电流的跟踪闭环控制实现单位功率因数并网运行。最后,基于MATLAB/Simulink搭建了系统最大功率跟踪控制仿真模型进行仿真研究,并通过实验验证了系统控制策略的可行性和正确性。     

永磁同步风电系统建模及直接反馈线性化控制

构建了空气动力学系统、永磁同步发电机子系统和反馈线性化控制子系统的模型,并给出了具体的MATLAB仿真模型。给出了直接反馈线性化控制的基本原理和实现方法,将该控制策略应用到永磁同步风力发电系统中,采用微分几何线性化理论和最大风能捕获原理,实现了坐标变换和非线性系统状态反馈,达到了永磁同步风电系统线性化,并在MATLAB环境下给出了具体的仿真框图和实现技术。通过系统联合仿真,表明所建永磁同步发电系统模型可以有效实现对控制系统性能的测试,反馈线性化控制具有更高的控制性能,能够确保最大风能捕获。通过研究,找到永磁同步风电系统这一非线性系统的线性化控制策略,从而提升系统的控制品质。     

永磁同步发电机组输出电压控制研究

该文建立了永磁同步发电机数学模型,得到了永磁同步发电机在d-q轴旋转坐标系下的控制方程,由此得到了发电机输出电压控制方程,设计电压外环、电流内环的双闭环控制策略。利用Matlab/Simulink仿真软件对永磁同步发电机系统进行了仿真分析,设计了双闭环控制参数,验证了系统能够实现输出电压恒定控制,并且具有较好的动态响应特性。     

SRG风力发电系统最大风能追踪控制研究

针对在实验室条件下实现SRG风力发电系统的最大风能追踪控制的问题,对风力机的运行特性及其模拟实现方案、开关磁阻电机的工作原理及其控制方法等方面进行了研究,并对风力发电系统中实现最大风能追踪的控制策略进行了介绍,提出了基于转速反馈的SRG发电系统最大风能追踪控制方案,同时对直流电机进行了转矩控制以实现风力机输出特性的模拟.在SRG风力发电系统平台上对风力机模拟系统进行了测试评价,并进行了变风速条件下的最大风能追踪试验.研究结果表明,直流电机能够有效模拟风力机的输出特性,控制简单,抗干扰能力强,基于转速反馈的MPPT控制方法能够在风速变化时快速调节SRG输出,准确地实现最大风能跟踪.     

变速恒频双馈风力发电机矢量控制研究

针对风力发电系统中恒速恒频控制低风能利用率的问题,对双馈异步发电机构成的变速恒频风力发电系统,采用在定子磁链定向矢量控制基础上的参数自整定模糊PI控制方法,实现了发电机转子励磁电流在风机变速时的快速跟随,使发电机网侧输出频率保持恒定。仿真结果表明,系统具有良好的动态性能。     

永磁直驱风电系统建模及其机电暂态模型参数辨识

针对基于双脉宽调制(PWM)变换器的永磁直驱风电系统的运行特性,分析了风力机特性、电机侧变换器和电网侧变换器的控制策略,利用Matlab/Simulink建立了反映电力电子开关动作的永磁直驱风电系统详细模型,并在此基础上根据同步电机3阶暂态模型,建立了直驱风机的机电暂态数学模型,采用粒子群算法(PSO)对模型进行了参数辨识。仿真结果表明,该详细模型能够描述永磁直驱风电系统对不同风速的响应,实现风能的最大功率跟踪;机电暂态数学模型与详细模型特性接近,能够从总体上反映永磁直驱风电系统对端电压变化的有功、无功响应,PSO参数辨识有效。研究结果表明,所建立的详细模型能够用于控制方式的研究以改善输出特性,机电暂态模型能够用于研究电网与永磁直驱风电系统的相互影响。     

变速恒频双馈风力发电最大功率跟踪控制

为了充分有效地利用风能,发出较高的电能质量,在分析了风力机最大风能捕获机理和双馈电机数学模型基础上,提出了一种基于定子电压定向下变速恒频双馈发电机最大功率跟踪矢量控制策略。为了说明控制策略的有效性,在风速阶跃变化下,利用Simulink建立了双馈发电系统仿真模型及定子电压定向矢量控制模型。仿真结果表明,该控制策略能够快速准确控制风力发电系统进行最大功率跟踪及变速恒频控制。     

基于双PWM变换器的永磁直驱风电系统控制策略研究

针对基于双PWM变换器的永磁直驱风电系统的控制问题,对该风电系统电机侧变换器、电网侧变换器的控制策略进行了详细的分析,提出了一种桨距角控制策略,并基于Matlab/Simulink对永磁直驱风电系统进行了仿真。仿真结果表明,永磁直驱风电系统能够在不同风速下稳定运行,在额定风速以下可实现风能的最大功率跟踪,在额定风速以上通过桨距角控制能将风机系统的功率输出限制在额定值附近。研究结果验证了所提出的桨距控制策略的可行性。     

基于TMS320F2812的光伏并网发电模拟装置

为实现模拟光伏并网系统的功能,并集逆变、相位频率跟踪和最大功率点追踪等功能于一体,设计了以TMS320F2812为系统控制核心的控制系统,实现了太阳电池的最大功率点跟踪（MPPT）,其逆变器使用SPWM控制方式和软件PI调节器,将直流电源快速逆变为50Hz的标准单相正弦波交流电源。研究结果表明,该系统具有效率高、并网波形总谐波失真低、跟踪性能优异、抗干扰措施和保护功能完善的特点,为进一步开展大功率并网发电实验奠定了很好的基础。     

变速恒频双馈风力发电机组的逆系统控制研究

为解决矢量控制方法在双馈风力发电机组中存在的对电机参数比较敏感和在扰动下控制不稳定等问题,将逆系统技术应用到双馈感应发电机(DFIG)的控制中.根据输入/输出状态方程得到了逆系统解析表达式,建立了双馈风力发电逆系统闭环控制.在计算机仿真软件Matlab上对该控制系统在电压跌落时和变速恒频时进行了仿真,仿真结果表明逆系统...     

一种双馈变频控制策略及Matlab仿真实现

本文用矢量控制对双馈异步发电机（DFIG）转子进行幅值、相位、频率可调的交流励磁。实现发电机变速下恒频运行;通过发电机定子输出的有功、无功功率的解耦控制来实现最大风能的追踪,提高风电机组的运行效率;并用Matlab仿真结果验证了控制策略的有效性。