交流励磁变速恒频风力发电机并网同期控制

探讨了交流励磁变速恒频风力发电机组同期控制并网过程运行原理,研究了基于定子磁链定向矢量控制技术的发电机并网控制策略,建立了交流励磁变速恒频发电机并网过程的仿真模型,验证了并网控制策略的有效性于可行性.     

交流励磁风力发电系统的控制策略与仿真研究

详细阐述了交流励磁风力发电系统变速恒频发电的基本原理.在讨论了交流励磁发电机两相旋转坐标系下的数学模型后,引入以定子磁链矢量定向的方案,将该数学模型简化为交流励磁发电机的矢量控制方程.根据矢量控制方程给出了交流励磁发电机矢量控制系统的控制框图.在Matlad/Simulink环境下,构建了整个交流励磁风力发电系统的仿真模型,并进行了发电机有功、无功独立调节的仿真研究,验证了矢量控制方案的有效性.     

基于逆系统内模算法的交流励磁发电机

在建立交流励磁发电机空间状态方程的基础上,运用逆系统方法将交流励磁发电机精确线性化成有功功率和无功功率两个一阶线性子系统,并运用内模控制算法对其进行优化以提高系统的稳定性。提出了交流励磁发电机的基于逆系统内模控制策略,并进行了仿真实验。仿真结果表明,该方法能够实现对发电输出功率的解耦控制,并具有更高的控制精确度和稳定性。     

交流励磁发电机定子磁场定向的矢量控制研究

论述了交流励磁发电机基于定子磁场定向的控制原理,推导了发电机有功功率、无功功率与转子励磁电流的关系,搭建了交流励磁发电机双闭环控制模型,讨论了定子磁链幅值和位置的确定,进行了采用PID调节器双闭环控制的仿真研究,结果表明定子磁场定向的矢量控制原理能够实现对交流励磁发电机有功和无功功率的快速、解耦控制。     

变速恒频双馈风电机组参数扰动对并网控制的影响

通过对交流励磁变速恒频双馈风力发电机组(VSCF-DFIG)的空载并网矢量控制策略进行深入地分析和推导,首次正确地得到了双馈异步发电机参数扰动对并网过程中定子电压影响的量化表达式.仿真结果表明,双馈异步发电机转子绕组参数扰动会影响机组并网,降低并网成功率.探寻抗参数扰动的并网控制策略具有重要意义.     

基于电流源型变换器的大型同步发电机励磁

将基于全控开关器件的电流源型变换器用于大型同步发电机励磁,采用正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术控制开关状态.利用dq坐标系的间接电流控制实现对SPWM电流源型变换器功率双向流动的控制.验证了SPWM电流源型变换器带大电感负载运行的可行性.仿真试验表明,与传统可控硅励磁相比,整流时该励磁系统能向发电机端发出或吸收无功,逆变时能使励磁电流快速下降、加快励磁系统调节速度、发电机故障时实现交流灭磁.     

风力发电机组并网控制与仿真分析

用仿真方法研究了基于双馈异步发电机的风力发电机组的并网过程,分析了不同因素对发电机并网过程的影响。针对使风力发电机并网时可能产生较大冲击的各种因素,充分利用双馈感应发电机转子励磁的特点,提出了抑制和消除冲击的措施,以实现风力发电机组的快速、平稳并网。     

交流励磁变速恒频风力发电系统的实验

介绍了交流励磁变速恒频风力发电系统运行的基本原理及发电机的定子磁链定向向量控制技术。构建了基于DP＋IPM的系统实验平台，进行了发电机空载运行及并网过渡过程、亚同步、同步、超同步3种状态下的变速恒频发电等工况的仿真和实验，通过对实验结果的分析验证了理论分析的正确性，为该系统的进一步深入研究建立了一定的实验基础。     

储能系统逆变器虚拟同步机控制算法研究

由于风力发电机等分布式电源的渗透率逐渐提高,对电力系统的无功平衡、电压质量和电压稳定性等因素也产生越来越多的负面影响。为提高电力系统稳定性和电压质量,以储能系统为后备支持,提出了基于虚拟同步发电机(VSG)控制的储能系统控制方法。该方法包括同步发电机(SG)的电气部分、励磁部分和机械部分,使变换器具有同步发电机的特性,可精确控制储能系统输出的有功和无功功率。最后通过Matlab/Simulink仿真模型验证了该控制方法的可行性。研究成果可为新能源并网系统安全控制提供参考。     

基于S函数的并网型交流励磁双馈电机风力发电系统研究

介绍了交流励磁变速恒频双馈电机的运行原理,推导了双馈电机在发电机惯例下的数学模型,采用S函数实现了双馈电机动态系统的状态方程数学描述,并使其和Simulink解法器进行交互.变速恒频双馈电机风力发电是一个受并网前后发电机运行状况影响的暂态过程,利用S函数编写双馈电机的仿真程序,建立了空载运行和发电运行的变速恒频双馈电机风力发电子系统模型,在仿真过程中可对双馈电机进行精确控制,然后对其进行了系统整合,最后对系统在不同工况下的响应特性进行了仿真研究.变速恒频双馈电机风力发电系统的仿真与理论分析高度一致,同时,仿真结果验证了系统对转速突变和电网电压跌落工况的有效性.     

变速恒频风力发电机组动态模型及并网研究

分析了风力发电系统的特点,着重介绍了变速恒频（Variable Speed Constant Frequency,VSCF）风力发电机组运行的基本原理．在此基础上,探讨了风力发电机组各部分的仿真建模,并分析了目前适用于不同条件下的双馈感应式异步发电机（Double—Fed Induction Generator,DFIG）变速恒频（AC—Exited Variable Speed Constant Frequency,AEVSCF）风力发电机的数学模型。对含变速恒频风机电网系统的故障扰动过程进行仿真分析．结果验证了建模的正确性。在故障扰动的最后对未来风电机组建模的研究重点提出了一些建议。     

基于Matlab/Simulink的双馈感应风力发电机组建模和仿真研究

以双馈风力发电机组为研究对象,建立了包括风力机、传动部分、双馈感应发电机、定子磁链定向的矢量控制策略、最大风能捕获策略的整体数学模型;应用matlab软件中simulink工具,以建立的数学模型为基础搭建了双馈风力发电机组仿真模型,并以两次阶跃风速为例对所建模型并网后运行特性进行了仿真研究。实现了双馈风力发电机组的最大风能捕获和功率解耦控制,仿真结果表明,双馈风力发电机组具有良好的运行特性,同时验证了所建模型的正确性和有效性。     

Output power control for large wind power penetration in small power system

Nowadays, wind turbine generator (WTG) is increasingly required to provide control capabilities regarding output power. Under this scenario, this paper proposes an output power control of WTG using pitch angle control connected to small power systems. By means of the proposed method, output power control of WTG considering states of power system becomes possible, and in general both conflicting objectives of output power leveling and acquisition power increase are achieved. In this control approach, WTG is given output power command by fuzzy reasoning which has three inputs for average wind speed, variance of wind speed, and absolute average of frequency deviation. Since fuzzy reasoning is used, it is possible to define output power command corresponding to wind speed condition and changing capacity of power system momentarily. Moreover, high performance pitch angle control based on output power command is achieved by generalized predictive control (GPC). The simulation results by using actual detailed model for wind power system show the effectiveness of the proposed method.     

大型变速恒频风力发电机组建模与仿真

基于SIMULND技术,利用双馈感应发电机、风力机、电压型变流器、电压型逆变器的数学模型建立了相应的仿真模型;并对定子侧直接与50Hz电网连接,转子侧连接AC/DC/AC变流器的典型变速恒频风力发电系统进行了仿真验证.几个单独的风力发电系统子系统可以通过级联的方式构成大型风力发电场来模拟整个电网的运行情况.仿真结果表明,DFIG仿真模型的正确性和验证大型风电场的有效性.     

基于转速测量的风力机独立控制仿真

风力发电机组的主要部分由风力机和发电机所组成。为了尽可能的尊重实际风力机的物理特性及其运行的物理过程,需要分清控制对象并将风力机与发电机相分离,对其进行独立研究。并通过分析风力发电机组的额定工作点,将额定风速以上的桨叶节距角控制转化为风力机额定转速以上的桨叶节距角控制,最终经实验证实仿真方法实用性与正确性。     

Integrating electrical and aerodynamic characteristics for DFIG wind energy extraction and control study

A doubly fed induction generator (DFIG) wind turbine depends on the control of the system at both generator and turbine levels, and the operation of the turbine is affected by the electrical characteristics of the generator and the aerodynamic characteristics of the turbine blades. This paper presents a DFIG energy extraction and control study by combining the two characteristics together in one integrative environment to examine various factors that are critical for an optimal DFIG system design. The generator characteristics are examined for different d‐q control conditions, and the extracted power characteristics of the turbine blades versus generator slip are presented. Then, the two characteristics are analyzed in a joint environment. An integrative study is conducted to examine a variety of parametric data simultaneously for DFIG maximum wind power extraction evaluation. A close‐loop transient simulation using SimPowerSystem is developed to validate the effectiveness of steady‐state results and to further investigate the wind energy extraction and speed control in a feedback control environment. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

UPFC对风电场稳定性影响的仿真研究

在风速变化过大或发生短路故障时,异步风力机的电压变化也大,馈入电网的有功也有较大变化,与系统交换的无功增加,超过了系统安全约束,导致风电场停运。UPFC可以控制电压和潮流,维持风电场电压,减少无功交换,提高风电场有功的输送极限,维持系统稳定。通过Matlab/Simulink建立仿真模型,对UPFC的作用进行了验证。     

面向次同步振荡分析的直驱风电机群建模

针对低运行工况下直驱风电机群并网出现的次同步振荡(SSO)问题,基于图形化分块建模,在建立风力机、集电线路及电网等独立元件的模型基础上,构造不同集电线路拓扑结构下直驱风电机群的线性化模型.利用特征值分析法和阻抗分析法识别系统中存在的振荡模式,并分析运行工况、电流内环控制参数和风力机数量等因素对SSO频率和阻尼的影响.研...     

风气互补发电系统与电力系统相互影响的研究

为研究风气互补发电系统对电网的影响,首先搭建了由风电机组、燃气轮机、电网线路、静止无功补偿器、电力系统稳定器和大型水力发电机组成的仿真系统,并对该系统的负载侧和电网线路中部节点进行了稳定性分析。仿真结果表明,电网在加载了风气互补系统后运行能保持稳定,并能在发生短时故障后恢复到原来状态。该文为进一步研究风气互补系统与电网的相互影响提供了良好的模型基础。