基于自抗扰解耦的变速恒频风力发电功率控制系统

建立了基于变换器励磁的双馈感应电机的变速恒频风力发电功率控制系统的模型.将现代控制理论中的自抗扰控制引入双馈感应发电机有功与无功功率的解耦控制,将有功功率与无功功率的控制作为两个独立的子系统进行设计.该系统不仅能够跟踪风轮的最佳转矩速度曲线实现最大风能捕获,还能够独立提供电网无功功率.仿真结果展现了基于自抗扰解耦的变速恒频风力发电功率控制系统的优良特性,验证了控制策略的有效性.     

变速恒频风力发电机组多工况运行仿真

构建了一个可以运行于多种工况的变速恒频风力发电机组整机系统.在研究了风力发电机组各子模块数学模型的基础上.分析了发电机组的运行特性及各工况下的控制策略,建立了基于Matlab/simulink的变速恒频风力发电机组无扰切换整机模型.初步实现了风力发电机组并网控制、低风速下的最大风能追踪以及额定风速上恒功率控制等功能.通过仿真曲线,验证了该系统的正确性和可行性.     

双馈感应变速恒频风力发电机控制系统研究

结合双PWM变换器、双馈感应发电机和矢量控制技术的优点,根据双馈感应发电机的数学模型,建立了双馈感应变速恒频风力发电机矢量变换控制系统框图,并对系统进行了实验研究,获得了良好的控制性能,得出该系统能够在变风速的情况下最大程度地获得风能,提高发电质量.     

变速恒频风力发电机组控制技术综述

对国内外风电接入电网的输电网技术规范进行了分析和比较,明确了风电机组的控制要求及对应的控制目标.重点阐述了双馈感应异步发电机(DFIG)和多极直驱式永磁同步发电机(PMSG)2类变速恒频(VSCF)风电机组的拓扑及以最大功率点跟踪(MPPT)为目标的控制方案,其中主要对PMSG的控制方案进行了总结和比较;结合输电网技术规范对风电机组的控制要求,说明了VSCF风电机组在低电压穿越(LVRT)时的控制方案及保护措施,同样以分析PMSG的LVRT控制方案及相应保护措施为主.最后简要介绍了风电机组以提高电能质量、调频能力为目标的研究现状,并对采用分频输电技术的分频风力发电系统进行了探讨.     

变速恒频双馈风力发电系统最大功率跟踪算法的比较与仿真研究

研究比较了最大风能捕获的3种算法:直接转速控制法、最佳功率一转速曲线跟踪法、爬山搜索法,从稳定性、可控性方面进行研究比较分析,并用所搭建的系统模型进行详细的仿真研究,仿真结果验证了基于最佳功率一转速曲线跟踪法的变速恒频双馈风力发电系统能够快速地进行最大功率点跟踪(MPPT),从而最大效率地利用风能.     

变速恒频双馈风力发电系统并网控制仿真

介绍了变速恒频双馈感应风力发电机运行的基本原理,分析了风力机功率特性和风能追踪的控制策略,对双馈感应发电机转子侧的变换器控制系统进行了建模与仿真。通过控制发电机输出有功功率来调节电磁转矩和转速,将定子磁链定向的矢量变换控制技术应用在对双馈型异步发电机转子侧变换器的控制上,获得了发电机有功功率和无功功率的解耦控制,为追踪与捕获最大风能创造了条件。电网侧的变换器使用电网电压定向的矢量控制技术来控制直流母线电压的恒定,调整了电网侧的功率因数。     

变速恒频无刷双馈风力发电机的功率控制系统

在无刷双馈电机(BDFM)的国内外研究及应用现状基础上,分析其工作原理和变速恒频风力发电系统的实现。根据BDFM在d-q坐标系的动态数学模型,提出变速恒频运行条件下的功率控制策略,设计出基于d-q坐标系的功率控制系统。应用此控制策略和控制系统,对一个典型BDFM运行在空载条件下的动态特性进行仿真验证和分析。理论研究与仿真结果证明了本功率控制策略和控制系统用于BDFM风力发电的可行性及有效性。     

变速恒频无刷双馈风力发电机的功率控制系统

在无刷双馈电机（BDFM）的国内外研究及应用现状基础上,分析其工作原理和变速恒频风力发电系统的实现。根据BDFM在d-q坐标系的动态数学模型,提出变速恒频运行条件下的功率控制策略,设计出基于d-q坐标系的功率控制系统。应用此控制策略和控制系统,对一个典型BDFM运行在空载条件下的动态特性进行仿真验证和分析。理论研究与仿真结果证明了本功率控制策略和控制系统用于BDFM风力发电的可行性及有效性。     

变速恒频风力发电的最大功率捕获控制研究

通过分析变速恒频风力发电系统风速与风力机功率的数学关系,提出了一种变速恒频风力发电最大功率捕获方法,并编写了风力机最优转速的设定程序,通过仿真验证了该方法的可行性和有效性。然后研究了变速恒频风力发电系统双馈电机励磁电流和转矩电流的解耦控制、最大风能捕捉与对双馈电机控制的要求,并针对双馈发电机的数学模型,建立了基于定子磁链定向矢量控制的变速恒频双馈风力发电系统最大功率捕获系统模型。     

变速恒频双馈风力发电功率控制技术研究

介绍了变速恒频双馈风力发电的基本原理与控制设计,建立包括风力机、双PWM功率变换器、双馈发电机在内的风力发电系统.着重以转子侧变换器为研究对象,分析了其实现最大风能追踪、有功功率、无功功率解耦的过程.并基于此过程推导数学关系式,建立功率外环、转子电流内环控制的定子磁链定向控制模型,并通过1.5MW双馈风力发电仿真模型验...     

变速恒频风力发电控制及其保护系统的发展

首先,介绍了国内外风力发电机组装机总量的发展现状,接着对风力发电机组的生产设计要求以及各国风电并网运行时的具体技术规范逐一做了讨论,并得出风力发电机组正常运行时的主要控制目标。然后,针对双馈感应异步发电机和直驱永磁同步发电机这两类变速恒频风力发电机,在分别以最大功率点跟踪和低电压穿越为控制目标情况下的控制方案及保护措施进行分析、讨论。最后,对这两种控制目标发展的主要方向做出总结。     

最大功率追踪与变速恒频风力发电

根据风力机的输出特性,详细分析了最大功率追踪的原理及其具体实现方案,对三种实现方案进行比较,指出转矩控制方案更具有优势。介绍了两种典型的变速恒频风力发电系统的工作原理,并对它们进行了细致的比较分析,为合理选择变速恒频风力发电系统提供借鉴。     

小容量永磁直驱风力发电机组控制策略研究

根据最优功率曲线构建了最大功率控制模块,通过建立背靠背双PWM全功率变流器模型,实现对发电机侧输出功率和转速的控制,以及电网侧有功功率、无功功率的解耦控制。同时构建了包含传动模型和以转速为反馈量的桨距角控制模型。在PSCAD/EMTDC平台下搭建了仿真模型,结果表明,采用上述控制模型的永磁直驱风力发电机组在低风速下具有较高的效率和稳定性,验证了模型的合理性和控制策略的准确性。     

变速风力发电机组恒带宽最大功率跟踪控制策略

对变速风力发电机组在额定风速以下实施最大功率跟踪控制有利于提高机组的发电效率,进而提高机组的年发电量。目前广泛运用的最大功率跟踪控制方法为功率反馈最大功率跟踪策略。该文从最大功率跟踪的跟踪带宽角度出发,研究发现功率反馈最大功率跟踪控制策略存在跟踪带宽低,且随着风速的减小而进一步恶化的缺点。之后,针对该问题,提出一种恒定带宽的最大功率跟踪控制方法,该方法通过在功率反馈最大功率跟踪控制策略中引入误差功率前馈信号,实现了最大功率跟踪带宽恒定的目的。在实验室内建立了一套1.2 kW的变速风力发电实验系统,实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

变速恒频双馈风电机组恒功率非线性控制

为了有效减少变速恒频双馈风电机组额定风速以上时的功率和转速波动,提出了一种同时考虑桨距角和双馈感应发电机转子励磁电压调节的新型恒功率控制策略。在分析风力机特性和双馈感应发电机基本电磁关系的基础上,建立了变速恒频双馈风电机组的非线性数学模型,并利用反馈线性化理论设计了非线性控制器。仿真结果表明,所提出的控制策略与现存的仅...     

变速恒频双馈风力发电机组交流励磁控制系统研究

介绍了变速恒频双馈风力发电系统的工作原理,分析了双馈型风机的运行性能,重点对采用双PWM换流器结构的交流励磁系统进行了介绍,提出了一种矢量控制策略,对网侧和转子侧变换器采用不同的矢量控制,从而实现不同的控制目标。并通过EMTDC/PSCAD软件进行了建模仿真,仿真表明,采用介绍的控制策略,能实现风力发电系统的最大风能追踪及有功无功解耦控制,保证输出功率稳定,实现高功率因数并网运行。     

永磁直驱风力发电系统变流器控制策略研究

针对变速恒频风力发电技术(VSCF),对风力机的数学模型进行了分析,通过最佳叶尖速比实现了对风力机的最大风能跟踪(MPPT)。在研究了永磁同步发电机(PMSG)和变流器的数学模型的基础上提出了对机侧变流器和网侧变换器分开控制的策略,控制机侧变流器来调节发电机的转速,控制网侧变流器向电网输送稳定、恒频的电能。并在Matlab/Simulink平台下搭建了相应的仿真模型,仿真结果表明控制策略可行。     

变速恒频风力发电机组功率控制器设计

建立了变速恒频风力发电机组的动态模型,提出了在低风速下最大风能追踪的控制方法,并设计了具有鲁棒性的控制器,从而实现在风速变化情况下,系统有功、无功功率解耦控制及最大风能捕获控制的运行.仿真结果验证了所设计控制器的有效性.     

变速恒频双馈风力发电运行综合控制策略

根据交流励磁变速恒频风力发电的运行特点,将矢量控制的电网电压定向技术应用在双馈电机的并网发电上,提出了一种基于电网电压定向的变速恒频双馈风力发电运行综合控制策略,实现了与定子磁链定向矢量控制相同的功能,且省去了定子磁链观测器,简化了算法。建立了变速恒频风力发电柔性并网、稳态运行和电网波动情况下不脱网运行的控制模型,实现了宽范围变速条件下无冲击电流并网、输出功率的解耦控制和最大功率点跟踪。在变速恒频并网发电系统中,发电机与电网之间是一种柔性连接关系,仿真和实验结果证明了控制策略的正确性与有效性。     

基于有功功率反馈的异步电机双PWM变频调速系统

介绍了基于有功功率反馈的双PWM变频调速系统,该方法通过整流器和逆变器的功率平衡控制,将逆变器的有功功率直接反馈到整流器的电流环给定上,推导了整流器电流环给定值的计算公式。该方法可以有效抑制直流侧电压的波动,提高系统的抗扰性能及动态反应速度。与常规双PWM变流器的对比试验,表明了该控制方法的有效性。