风力发电用双馈感应发电机控制策略的研究

该文从并网风力发电系统的基本特性出发，在分析双馈感应电机数学模型及其定子磁链定向矢量控制的基础上，论证了其有功功率和无功功率的独立控制的可行性并给出了PID双闭环控制方案。利用Matlab／Simulink平台，仿真研究并验证了该控制方案的正确性，对实际软硬件系统的设计与调试具有一定的指导意义。     

双馈风力发电控制系统基础平台的构建与研究

在概述双馈风力发电系统运行原理及现有励磁变换器控制策略的基础上,根据系统数学模型推导了基于电网电压定向的网侧PWM变换器矢量控制策略和基于定子电压定向的转子侧PWM变换器的矢量控制策略,构建了基于英飞凌XC2785单片机的双馈调速、发电系统实验平台,按照从双馈调速到双馈发电的顺序对系统在3种运行状态下稳态性能进行研究,实验结果表明系统能实现双馈调速及双馈发电状态下定子侧变速恒频和功率因数调节,验证了方案的可行性和正确性。     

转子侧采用直接功率控制的双馈风力发电系统

在研究双馈感应发电机(DFIG)数学模型的基础上,分析了对称电网条件下DFIG定子侧输出有功、无功功率的组成,对转子侧采用了一种新颖的直接功率控制(DPC)方法控制变换器的工作状态,实现对定子端输出的有功、无功功率的控制,较好地实现了二者的解耦。基于Matlab建立了DFIG风力发电系统仿真模型。仿真结果显示,所采用的方案具有快速的动态响应功能和良好的控制效果。     

双馈感应风力发电系统低电压穿越控制

传统的双馈感应发电机(DFIG)矢量控制方案忽略了定子暂态磁通,导致当电网出现故障时控制性能恶化.为了提高电网故障下DFIG的不间断运行能力,将矢量控制与自抗扰控制器结合起来,利用扩张状态观测器估计出定子暂态磁通和电机参数误差对系统的影响并加以补偿.仿真结果表明该文提出的控制方法削弱了电网故障时DFIG的转子暂态电流峰值和电磁转矩波动,有效地保护了转子变频器和风力机机械结构,而且对电机参数误差具有鲁棒性.     

适合于变速恒频双馈感应发电机的Crowbar对比分析

电网运行新规则要求变速恒频双馈感应发电机在电网电压跌落的情况下仍与电网相连接，为做到这一点需要安装低压旁路系统。综合分析了低压带来的负面影响以及低压旁路的具体实现方法；对比了多种Crowbar电路各自的优缺点；最后介绍了变速恒频双馈发电机相关保护控制策略和新型旁路系统。     

新型无刷双馈变速恒频风力发电系统的建模与数字仿真

无刷双馈变速恒频风力发电系统具有可靠性高和能够最大限度地实现风电能量转换等一系列优点。介 绍了无刷双馈风力发电机及其变速恒频风电系统的组成,建立了基于Simulink技术的发电机仿真模型,研究了该 种发电机的变速恒频控制技术。仿真研究初步验证了发电机模型与控制策略的正确性。     

双馈电机变速恒频风力发电运行方式研究

分析了双馈电机的运行特性和能量转换特性，以及它在可再生能源发电领域的良好应用前景；在双馈电机和循环变流器数学模型分析的基础上研究了变速恒频(VSCF)运行的矢量控制和磁场定向控制策略，并给出了矢量控制模型，证明了可以通过控制转子电流，实现系统的变速恒频运行和系统输出有功功率、无功功率的独立解藕控制。     

双馈感应风力发电系统状态监测方法综述

在介绍双馈感应风力发电机组结构的基础上,分析了机组中容易发生故障的主要部件,指出了其监测重点,并对目前国内外状态监测方法的研究现状进行了总结,最后探讨了双馈感应风力发电系统状态监测的发展趋势和研究方向。     

浅谈变速恒频双馈风力发电机

阐述了双馈风力发电机实现变速恒频的工作原理,讨论了双馈电机的运行状态,推导了双馈电机功率传输方式与转差率的关系,指出了变速恒频风力发电系统的优点是拓宽了风速的可利用范围,对提高风电场发电能力具有重要意义。     

双馈电机变速恒频风力发电系统研究

结合双馈发电机特性,分析了双馈电机变速恒频风力发电系统的工作原理。重点介绍了变速恒频运行方式下双PWM变换器的原理和定子磁场矢量控制系统的设计,并提出了以ARM作为核心控制器的控制系统结构,对系统矢量控制部分进行了仿真实验。     

双馈感应异步风力发电机组的低电压穿越要求及技术分析

随着风电机组装机容量的持续高速增加,大规模风电场的建设,各个国家(地区)的电网对风电场的要求日趋严格。本文依据国内外的风电场接入电网规则,对风电场接入电网的低电压穿越(Low Voltage Ride Though,LVRT)要求做了详细介绍,并对目前风机主流机型双馈感应异步风力发电机组(Doubly-Fed Induction Generator,DGIG)的LVRT主要技术进行了综合分析与对比,最后对各技术进行改进并对该问题提出今后的研究方向。     

基于Crowbar保护的双馈感应发电机组的低电压穿越研究

分析了双馈感应发电机组在电网电压跌落时Crowbar阻值变化对电网的影响。根据双馈感应发电机(Doubly-FedInduction Generator,DFIG)的数学模型,推导出在发电机机端发生对称故障时,定子、转子电流的表达式,通过故障期间的最大转子电流,给出Crowbar阻值估算值。在EPSCAD/EMTDC软件中仿真分析不同的Crowbar阻值对系统的影响,验证公式推导的正确性,并通过仿真试验确定合理的Crowbar切除出时间。     

改善基于双馈感应发电机并网风电场的低电压穿越能力研究

为保持系统稳定,必须要求大规模并网风电场具有低电压穿越能力。双馈感应发电机（DFIG）低电压穿越功能已成为研究热点。介绍了串联制动电阻装置对双馈感应发电机暂稳特性贡献的机理。详细分析了在电网故障情况下,制动电阻装置对双馈风电场低电压穿越能力的贡献,分别就制动电阻接在风电场升压变处与接在双馈感应发电机机端对低电压穿越的改善效果进行分析。试验结果表明：故障期间投入适当大小制动电阻,能较好地提高双馈风电场低电压穿越功能;将制动电阻放置在风电场升压变处贡献效果优于将制动电阻装置放置在双馈感应发电机机端处。     

基于简化模型的双馈发电机控制方法研究

建立了双馈发电机的独立线性化系统模型以及简化RL模型,分析了定子侧滤波电容对发电机电压和输出电能质量的影响,搭建了通过电流来控制发电机电压的系统,最后通过仿真研究,其结果表明该模型能够有效地控制发电机输出电压,实现发电机幅值和频率的解耦控制,提高了发电机输出的电能质量。     

基于PSCAD的双馈感应发电机矢量控制研究

在各种风力发电系统方案中,双馈感应电机（DFIG）变速恒频风力发电系统以其独特的优点逐渐成为当今风力发电的主流。在分析双馈电机的数学模型及原理的基础上,建立了基于定子磁链定向矢量控制的双馈感应电机风力发电系统模型。运用目前国外广泛应用的电力系统计算机辅助设计软件PSCAD/EMTDC对该系统进行仿真研究,并分析风力发电机运行时的动态性能。仿真结果表明,该控制方式实现了定子端口有功功率和无功功率的解耦控制,具有良好的控制效果。     

变速恒频风力发电系统及其控制技术研究

为了最大限度地利用风能,风力发电系统应采用变速恒频控制策略。分析了鼠笼异步发电系统、双馈发电系统、无刷双馈发电等变速恒频风力发电系统的原理、性能及特点,通过对比各种风力发电机和各种控制方法的优缺点,对未来风力发电机和风力发电控制技术的发展趋势做了展望: 风力发电机大型化;采用变桨距和变速恒频技术;风力发电机采用直接驱动;采用智能化控制等。     

直驱型风力发电变流器低压穿越控制策略研究

研究了直驱型风力发电变流器系统低压穿越控制策略。首先提出了一种对三相电量进行快速准确的正负序分离软件锁相环。在此基础上,为消除直流电压的二次谐波,采用正、负序双电流内环控制不对称运行控制策略。正负序分离软件锁相环采用了正负序级联延时信号消除法,能够实现对三相电压电流基波正负序分量在同步旋转坐标下的快速提取,并且通过选择不同的参数,可以滤除任何次数谐波的干扰。该方法无需采用滤波器,从而同时具备了稳态精确性和动态快速性。现场实验结果表明,该软件锁相环为三相并网型风力发电变流器在电网发生跌落及谐波畸变时提供了良好运行控制提供保障,正负序双电流内环不对称运行的控制策略保证了在电网电压不对称跌落时的正负序分离控制,消除了直流电压的二次谐波。     

双馈风电机组接入地区电网后的电压稳定分析

利用PSASP软件的UPI接口程序模块．在PSASP中建立了双馈风电机组模型,以两个实际的地区电网为例,研究双馈风电机组接入地区电网后对电网电压的影响,结果表明：双馈风电机组提高了地区电网的静态电压水平：双馈风电机组在故障后能够减少系统所需的无功储备,从而有利于地区电网的电压稳定;风速的波动对地区电网的电压有影响,但一般不会影响其暂态稳定性。