基于CAN总线的太阳能控制器设计

应用CAN现场总线技术实现了太阳能控制器的模块化设计。介绍了太阳能控制器的硬件设计方案和软件总体框架,给出了CAN节点初始化以及接收和发送的程序流程,通过对多个功率模块的冗余组合,构成不同容量的太阳能发电系统。系统采用主控制器和功率模块两级方式,通过CAN总线实现通讯和控制。实验结果表明,所采用方案正确可行,增进了系统的灵活性,有利于系统的拆装和维护,且在太阳能方阵的控制数量设计方面,比传统的太阳能控制器有所提高。     

风机爬坡功率的有限度控制策略

大规模、高集中度风电接入系统,增大了风电爬坡风险。文中分析了风电爬坡特性,以及风机本身的功率控制对爬坡特性的影响。在现有风机平滑控制的基础上,提出一种风机爬坡功率的有限度控制策略。该策略引入预测控制理论,通过预测、在线优化、反馈控制3个模块的配合,优化风机参考功率,使风机有效跟踪参考功率。预测模块采用动态神经网络超短期预测模型得到风功率预测曲线,在线优化模块根据建立的爬坡率和弃风量最小优化模型,通过二次规划算法快速获得优化出力曲线,反馈控制模块产生变速变桨距协调控制规律。仿真结果表明,该控制策略实现了平滑风机出力、增大风机发电量及改善转速特性的目标。     

一种风力发电机组效能在线分析方法的设计与实现

目前,风力发电机组效能分析主要集中在计算机组的功率特性曲线.在功率特性曲线分析中大多采用经验或参照理论功率或风电机组运行的SCADA数据,这类方法不能对机组的功率特性进行准确评估.为此,首先设计了一种在线的分析方法,通过风力发电机组实际出力与风机功率曲线设计值的偏差实时计算和劣化趋势分析,实现风机效能在线分析.其次设计和实现了在线分析系统,该系统采用风机实时运行数据采集和通信模块、风机功率曲线偏差分析数据处理模块、与用户交互的JavaWeb程序设计和开发.最后以24台风机的风场能效在线分析作为实例,验证了所提分析方法的有效性.     

内存映射技术在电力监控软件开发中的应用

介绍了电力监控软件开发中采用的CAN总线协议和内存映射文件技术。根据VC 能访问、控制计算机底层的特点,利用映射内存指针可直接访问内存的技术,开发了电力监控软件通信模块中实时数据的存储模式和上位组态模块中实时数据的读取模式。实践证明,该模式实现的CAN数据通信较常规串行通信在通信速率、数据差错控制、数据信息的可控性和网络节点容量等方面均有明显的改善和提高。     

TMS320LF2407A的CAN控制器模块及其CAN通信

介绍了TMS320LF2407A的CAN控制器模块,分析了CAN控制器模块的自测试模式、邮箱发送和接收报文的优先级以及远程帧的发送和接收。利用一款基于TMS320LF2407A的电动机保护装置进行了相应的CAN通信实验,给出了实验方案和实验结果。     

基于CAN总线的旋转导向仪器控制节点设计

为了克服井下的高温、高压、强振动、强冲击等苛刻环境,旋转导向仪器对通信系统的要求很高。CAN总线技术具有较高的抗干扰性和可靠性,且系统连接线少,可扩展性高,使其成为模块间通信的合适选择。设计了一种基于CAN总线的旋转导向仪器各控制节点,包括主控制模块的功能设计和可移植的CAN通信固件设计。主控制模块作为上下端通信的枢纽,能有效实现对指令和数据的传递和分析;设计的CAN通信系统不仅有效保证了各个模块间通信的可靠性和安全性,更使其可以方便地扩展至不同模块。实验结果表明,该控制节点在高温环境(如125 ℃)下,通信稳定性和控制可靠性均满足旋转导向仪器的要求。     

基于CAN总线的步进电机多机控制系统的设计

CAN现场总线技术以其具有的诸多优点而在很多领域得到了广泛的应用。本设计采用基于SJA1000的CAN总线技术,利用US-CAN接口模块电路和CAN节点模块电路分别实现上位机与CAN总线的接口通信和接收、处理总线信息,从而实现计算机对现场各个节点上步进电机的控制。     

基于CAN总线的楼宇自控系统设计

提出了一种采用CAN总线的楼宇自控系统的实现方案,完成了主控模块、A/D采样模块、通信模块的硬件和软件设计。依据CAN协议技术规范,制定了信号采集部分的应用层协议。系统采用29bit标识符的扩展帧,定义了具有4部分功能的标识符ID,规定了数据格式,提高了系统的可靠性和数据的传输速率。     

用PIC16F876和MCP2510实现CAN总线通信模块的方案

叙述了应用PIC16F876和MCP2510实现CAN总线数据通信模块 ,模块内部采用SPI数据传输与PWM输出控制 ,组成一个演示系统。给出了系统结构框图与软硬件设计思路 ,提出了一种具有高可靠性、实时性和灵活性的CAN总线通信网络的实现方法     

具有冗余运行能力的高可靠性城市轨道交通20kV/6Mvar动态无功补偿成套装置的研制

针对某城市轨道交通20kV/6Mvar长寿命、高可靠性动态无功补偿应用需求,本文提出了采用14台400V/500kvar SVG模块通过变压器升压并联实现冗余运行,采用CAN+485双总线的主从控制架构实现无功指令的实时下发,主控制器1+1冗余,SVG模块采用智能功率模块提高寿命的总体设计方案。现场应用结果表明,本文提出的主功率和控制系统架构是有效的,成套装置能够满足设计要求。     

基于微处理器的风力发电机综合优化控制策略

由于风能能量密度低、随机性和不稳定性的特点,给风力发电带来发电效率低、电能不稳定等问题。提出使用微处理器控制,集偏航系统和变桨距控制系统为一体,共同实现风机的优化控制。将风向标测得的风向和风速信息输入给CPU,通过对风能及风机性能的综合分析和决策,由微控制器发出各项操作指令。当风速小于额定风速时,启动偏航控制系统,始终保证风机获得最大风能;当风速大于额定风速时,同时启动偏航系统和变桨距控制系统,根据风速大小调节桨距角,保证风机的输出功率不变;当风速过大时,采用紧急停机策略,调节桨距角使风叶与风向方向平行,以保护风机。研究结果表明,不仅实现了风能的最大利用,还提高了输出电能的稳定性,保证了分布式电源并网的电能质量,控制过程简单、过渡平缓,具有良好的应用前景。     

无模型控制器在风电变桨控制系统中的应用

由于风速、风向的随机性导致风力发电变桨距系统具有非线性、强耦合、大时滞等特点,难以准确建模。为改善系统动态性能,保证发电机输出功率恒定,将无模型控制器引入到风力发电变桨系统中。采用MATLAB软件的Simulink工具构建该模型并仿真。结果表明,在高风速段和额定风速附近,发生相同的风速变化值,无模型变桨控制系统通过桨距角的不同调节可以很快实现发电机的恒功率输出。另一方面,本文将该控制系统应用于风力发电机组运行测试,其运行结果与模拟结果一致。因此,本文设计的无模型变桨系统控制效果良好,优化了风电系统的稳定性。     

变速变桨距风力发电机的模糊滑模变结构控制

针对现代风力发电机组的主力机型变速风力发电机组,建立了机理模型,对额定风速以上的机组变桨距控制,提出了模糊滑模变结构控制方案。该控制方案不仅可以在额定风速以上保持风力发电机组输出功率的稳定,还能有效提高系统运行的柔性。经仿真验证,模型和控制方案是合理有效的,系统具有较强的鲁棒性。     

变桨距风力发电机组控制策略的研究

首先对目前风力发电机桨距的控制和执行方式做了简要的分析,建立了系统各部分的数学模型。然后对变桨距的控制策略进行了着重的研究,给出了并网之前和并网运行后的变桨距控制流程图。最后基于PID控制方式,在Matlab中建立了系统的模型,进行了仿真研究,结果比较满意。     

风场与风力机模拟系统的设计与实现

为了满足变速恒频风力发电技术的研究需要,提出了一种基于谱密度分析的自回归风速模型;并结合基于叶片微元受力分析的风力机转矩计算模型,设计了一套风场与风力机模拟系统。试验证明,该系统能够根据外部设定,结合主控制器指令,真实地模拟风力机在不同风况下的实际运行状态,同时驱动直流电机输出风力机模拟风轮转矩。该系统的实现,为实验室条件下研究风力机的运行提供了一套完整的解决方案,为风力发电技术的试验开发做出了现实铺垫。     

推广风电场电气系统典型设计促进电源电网协调发展

推广风电场电气系统典型设计,采用模块化的设计手段可提升标准化建设水平,提高设计质量。对风电场电气系统风机升压变,集电线路,升压站,风电送出一、二次系统进行典型设计,规划了2 个风机升压变方案、18 个集电线路模块、15个升压变电站方案、6 个风电送出方案,旨在促进风电场建设与电网运行的协调发展。     

独立变桨条件下的风力发电机动态载荷优化及仿真分析

针对大型风电机组动态载荷分布不均问题,提出基于线性二次高斯控制的独立变桨控制策略,通过建立整机系统模型和线性二次高斯算法（LQG）控制器,利用SIMPACK软件与Simulink进行联合仿真,计算比较不同控制方式下风力机主要零部件所受的载荷。计算结果表明,相对于统一变桨,独立变桨控制方式能够更好地稳定输出功率和载荷波动。相对于传统的PI统一变桨控制,LQG独立变桨控制能更好地降低风力机主要零部件的疲劳载荷。     

定子Crowbar电路模式切换的双馈风力发电机组低电压穿越控制策略

针对转子Crowbar电路的双馈风力发电机组低电压穿越需要闭锁变流器控制脉冲、直流母线电压波动无法较好地抑制,提出了一种定子Crowbar电路模式切换的双馈风电机组低电压穿越控制方案。电网发生故障时,定子Crowbar电路接入系统,双馈风电机组切换至感应发电机组模式下,转子侧变流器采用转子功率外环控制,网侧变流器采用功率协调控制方案,将机侧功率当作前馈量引入到网侧变流器控制策略中并向电网注入无功功率。仿真分析表明,所提控制方案在确保实现双馈风电机组低电压穿越的同时,能够有效地降低转子暂态电流、稳定直流母线电压,并向电网提供无功功率。     

风电机组参与调频的虚拟惯量控制与快速频率控制

通过分析风力发电系统的功率控制特性，提出了一种风电机组快速频率控制方法，并将其与传统的虚拟惯量控制方法进行了对比研究。建立了风电参与系统频率控制的虚拟惯量控制和快速频率控制模型，分析了两种频率控制方法下系统的频率响应特性。采用虚拟惯量控制方法，风电机组跟踪系统频率变化情况释放风机旋转动能，需要合理整定控制器参数以保证风电机组的频率控制性能；快速频率控制可根据风电机组运行状态充分释放转子动能，对扰动后系统频率变化率改善效果更为明显，更适合高比例新能源接入后系统惯量较低的电力系统。     

含风电的区域电网功率振荡特性分析与综合控制

风电场的有功功率调节应兼顾频率和阻尼控制功能,使其具有完备的支持能力,增强系统的动态稳定性。本文通过分析风电频率控制中微分环节和比例环节对区域电网间功率振荡的影响,提出风电机组频率控制策略的改进方案。利用一阶惯性-微分环节,使风电场频率控制始终表现为正阻尼特性,避免风电的有功调节引起系统低频振荡。最后,通过理论和仿真分析,验证了系统发生扰动后在所提综合控制策略下,风电机组不仅具备频率调整能力,并可有效改善系统的阻尼特性。