电网故障下直驱永磁风力发电机组机侧变流器改进控制策略

文章对电网电压跌落时的直驱永磁同步风力发电机组的低电压穿越过程进行深入研究,在电网电压跌落时,通过分析发电机机侧变流器最大风能跟踪控制策略,提出一种补偿q轴电流参考值抑制直流母线电压的新方法,并加入弱磁控制,使发电机输出功率迅速有效降低,进而维持机侧与网侧变流器的功率平衡及母线电压稳定。电网持续故障且超出规定时间时,为风电机组增加了卸荷电路,保证机组安全退出运行。分析结果验证了所提方案的正确性和有效性。     

永磁直驱风电系统PMSG的内模控制策略研究

介绍了PMSG控制策略和内模控制的工作原理.采用内模控制策略设计电机侧PWM变流控制器的速度调节器与电流调节器,使控制器参数直接与电机参数相关联,实现对PMSG的控制.仿真结果显示,采用内模控制具有良好的稳态与动态性能,对输入机械转矩、转速给定等外部条件变化的响应速度快,对电机参数误差具有较强的适应性;内模控制应用于永磁直驱风电系统PMSG的控制,容易获取优化的控制器参数,可以有效提高控制性能.     

风电场变速恒频风力发电机之间谐波扰动研究

变速恒频风力发电机在工作过程中会产生谐波,当双馈异步风力发电机风速达到切入风速时,并入电网的双馈异步风力发电机与其他直驱永磁风力发电机之间会因为功率传递产生谐波扰动,文章研究分析了此问题,并根据瞬时无功理论和其他风力发电有关理论在Matlab中进行建模和仿真,仿真结果表明亚同步发电状态双馈异步风力发电机会因为功率传递受到正常工作直驱风力发电机的谐波扰动,扰动会随着风力发电机数量的增多而加剧。     

基于永磁同步发电机的直驱风电双脉宽调制变流器的研制

阐述了永磁直驱风电系统背靠背双脉宽调制(PWM)全功率变流器的电路结构和控制原理,利用Matlab软件建立了该系统的仿真模型,对其稳态和动态性能进行了分析.并构建了永磁直驱风电试验平台和双PWM变流器系统.结果表明:采用双PWM变流器作为永磁直驱风电系统的变流器,可以实现对永磁同步发电机(PMSG)的优良控制,并向电网输送优质的电能.     

直驱式永磁同步风力发电机的改进Backstepping控制策略

文章推导出网侧变换器在系统参数以及外界干扰影响下的动态模型,提出了改进的Backstepping控制策略,通过引入集总不确定量以及Sgn函数,提高了网侧变换器应对外界干扰的控制效果。此外,依据Lyapunov稳定性判定证明了所提控制策略的稳定性。仿真研究结果表明,文章所提出的控制策略有效改善了网侧变换器对直流母线电压的控制效果以及输入电网的电能质量。     

基于双PWM变换器的直驱永磁同步风力发电机组建模与仿真

直驱永磁同步风力发电(D-PMSG)系统无变速箱,效率高,稳定性好,能获得质量较好的电能,通过变换器与电网相连,可灵活控制系统的电压和频率,能够对输出的有功功率和无功功率进行相对独立的控制。文章利用电力系统分析软件DIGSILENT/Power Factory,在建立D-PMSG和双PWM变换器模型的基础上,结合典型算例系统结构进行了仿真分析,验证了所建模型的正确性。     

双馈风电机组转子侧变换器改进优化控制

准比例谐振控制器在静止坐标下能够对特定频率的交流信号实现无静差控制,基于此结合双馈风力发电机的静止αβ坐标系下的数学模型,提出了转子侧变换器PR控制。该方法将电流内环的有功和无功分量转换到静止坐标系下,利用准PR控制器进行跟踪给定信号,实现了有功、无功功率解耦控制。与传统PI控制策略相比,优化的控制策略减少了坐标旋转变换,提高了控制系统的鲁棒性。在PSCAD/EMTDC环境下搭建了仿真模型,仿真结果验证了文章控制策略的有效性和无功在抑制电网电压波动的作用。     

DFIG三相四开关网侧变流器预测功率控制策略

针对双馈感应发电机（DFIG）网侧变流器（GSC）采用三相四开关拓扑时的运行控制问题,设计了一种新型预测功率控制器。新型控制方案中采用了三个电压矢量来确保GSC开关频率保持恒定,同时使GSC有功和无功功率纹波最小化。同时,控制器可计算出补偿功率以消除直流侧中点电位波动,无需使用低通滤波器。利用DFIG测试平台开展了实验,结果表明新型预测控制能有效抑制直流母线电压失衡,并具有快速动态响应特性,且GSC电流总谐波失真较低。     

基于转子动能的直驱式风电系统RoCoF下垂控制策略

大规模风电并网会引起系统的等效惯量阻尼下降,降低系统频率的稳定性.微电网系统以电力电子设备为主导,在受到外界扰动时,更易出现电网频率偏差和频率变化率(RoCoF)过大的问题.在分析直驱永磁同步发电机(D-PMSG)并网系统动态响应基础上,将其与低惯量微电网相连接,提出了一种基于有源低通滤波器(LPF)的RoCoF下垂控...     

基于二极管箝位三电平变流器2MW直驱式风电系统研究

将高压大功率的三电平变流技术应用到直驱风力发电系统中,变流器电路结构为背靠背二极管中点箝位式三电平结构。三电平变流器采用空间电压矢量脉宽调制技术;机侧变流器采用基于最大转矩电流比的双闭环控制方案,实现了最大功率追踪且发电机运行平稳;网侧采用电网电压定向的矢量控制,实现了有功功率和无功功率的解耦控制,保证了直流侧电压的恒定,而且使得变流器工作在单位功率因数状态。研究结果表明,基于二极管箝位三电平变流器的2 MW直驱式风电系统,既实现了最大风能追踪和有功、无功的动态控制,又保证了向电网馈入高质量的友好型电能。     

PSCAD/EMTDC调用MATLAB的方法研究

分析了电力系统仿真软件PSCAD／EMTDC和数据处理软件MATLAB的优缺点与两者互联的原理,详细阐述了PSCAD／EMTDC调用MATLAB的技术实现,在PSCAD软件里搭建了调用接口模型并编写M文件,通过仿真研究,其结果表明调用方法的有效性和正确性。     

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。     

军用电站雷电过电压影响因素及抑制方法

针对军用电站机动防雷的特点及目前军用电站雷电防护技术性能较低、针对性不强等问题,以典型低噪声军用电站机动防雷为研究对象,首先基于PSCAD/EMTDC电力系统仿真软件,建立了军用电站发电机、控制箱和电缆等雷电防护关键部件的电磁暂态模型,构建了军用电站雷击电磁暂态仿真系统;研究雷电过电压对军用电站雷电防护关键部件作用机理及影响规律;提出了军用电站雷电过电压防护的技术方法,在军用电站雷电过电压的防护主要是在市电/电源/信号线路加装浪涌保护器,针对其防护薄弱环节研制的雷电过电压防护装置可靠性、安全性高,解决防雷装置通用化的难题,从而提高军用电站的雷电过电压防护及全天候作战能力。     

VSC-HVDC在海上风电输电系统的应用研究

海上风电须进行远距离传输,大规模风电场采用直流输电技术的运营费用比交流输电技术低。为保证风能质量和电网稳定性,提出了应用VSC-HVDC直流输电技术,重点研究该直流输电系统的控制技术特点。在VSC-HVDC稳态数学模型的基础上,提出了用于该系统的闭环PI控制器,并辅以PSCAD/EMTDC建模仿真。仿真结果表明,该控制器简便有效,能够满足稳定运行的需求。     

基于背靠背VSC-HVDC同期并列装置转换为UPFC的策略研究

为了充分发挥基于背靠背VSC-HVDC 同期并网装置的综合效益,结合此并网装置与统一潮流控制器（UPFC）装置电路结构上的差异,可在并网装置基础上增加一台三相变压器和若干断路器,通过相应的电气操作及转换策略实现并网电路向UPFC电路的平滑切换,并通过改变相应的控制策略实现UPFC的功能。该方法实现了背靠背VSC-HVDC在完成电网间同期并列后,装置退出并网运行而转入UPFC运行模式实现对联络线潮流的控制,从而实现了并网与联络线潮流的综合控制。使电网运行控制更加自动化、装置功能更加完整化,达到同一装置通过切换不同控制策略实现多种功能的效果,使设备得以充分使用、综合效益最大化。最后在PSCAD/EMTDC仿真软件上验证了所提方法与转换策略的有效性和可行性。     

一种新型混合滤波器的控制策略及其特性研究

针对一种适合于大功率场合的新型混合有源电力滤波器,从等效电路出发分析在三种典型控制策略下的滤波特性,推导出不同控制策略下电网谐波电流对系统参数波动的灵敏度系数,提出控制策略与控制参数的选取原则,为该新型滤波器的控制策略和控制参数选择提供理论依据。     

三电平PWM整流器控制技术研究

建立了三电平整流器在d-q同步旋转坐标系统的解耦状态空间方程,采用电压和电流双闭环控制策略,并应用空间电压矢量调制方式进行基于MATLAB/Simulink仿真分析和实验研究.仿真结果表明,该方法具有良好的动稳态性能,控制精度高,确保了电网侧电流波形正弦化、单位功率因数为1,并能实现能量的双向流动.     

车用PWM冷却风扇控制策略试验研究

本文在瑞风S5匹配的PWM冷却风扇的基础上,设计研究了PWM冷却风扇的控制策略。试验表明：依据设计的控制策略,PWM冷却风扇能够根据不同的整车运行的状态准确及时地运行,并且能够保证整车热平衡和空调性能,另外,经济性和NVH性能尤为突出。     

基于功率转速双闭环的增程器发电功率动态控制策略

针对电动汽车内燃发电增程器发电功率动态控制存在的控制精度不高、响应滞后和反向超调等问题，提出并设计了一种结合功率/转速双闭环的增程器发电功率动态控制策略。该策略基于高效运行曲线进行发电功率的转矩/转速解耦，同时考虑了基于实际发电功率反馈的内燃机目标发电转矩修正、发电转矩转速动态协调修正。变工况发电试验结果表明，增程器发电过程中的发电功率最大正向超调为1.37 kW，最大反向超调为1.89 kW，稳态误差均小于0.01 kW，功率上升响应时间约为2.5 s，功率下降响应时间约为2.8 s，且工作点均在高效运行曲线附近。该增程器发电功率动态控制策略能够减少瞬态发电功率的响应滞后和反向超调的问题，在工程实践中具备可行性。     

煤矿电网谐波治理及无功补偿的研究

煤矿存在大量非线性用电负荷,造成了严重谐波污染。分析了谐波和无功缺失对煤矿的危害,提出了采用混合滤波器进行谐波治理与无功补偿的具体方案,实际应用表明该方案能很好地进行谐波治理和无功补偿。