基于变频控制的风电提水系统关键技术研究

针对全直驱型风力发电提水系统中各主要构件之间难以实现最佳匹配的问题,对其中的一些关键技术进行了研究,旨在提高系统运行效率.采用现代流线型风力机、永磁同步发电机、通用三相交流电动水泵以及变频控制技术,通过变频控制器调节水泵的转速,实现不同风速下的最大功率点跟踪(MPPT).系统配置具有较大的灵活性,采用多重判据MPPT控制方法,具有良好的动态响应和跟踪效果,仿真和实验结果表明风力机工作在较高的风能利用系数下,系统运行效率得到明显提高.     

基于最佳叶尖速比的最大风能跟踪在永磁直驱风力发电系统中的实现

在大力发展的风电项目中,如何最大效率地实现从风能向电能的转换是研究人员最关心的问题,变桨距变速恒频控制策略是目前研究的热点.本文基于变速恒频技术以永磁同步发电机为本体探讨了如何用最佳叶尖速比实现最大风能跟踪,先分析原理,然后给出MATLAB/simulink的仿真模型和仿真波形.     

直驱式永磁同步风电系统控制算法研究

直驱型风电机组具有能量转换效率高、可靠性高、并网功率控制灵活等优点,成为了风力发电技术领域的重要研究方向。分析了两相旋转坐标系下永磁同步电机的数学模型,采用叶尖速比控制实现最大功率的追踪。对比了几种常用的永磁同步电机控制策略的优缺点,采用恒定子磁链控制实现永磁同步发电机的高性能控制,Matlab/Simulink仿真验证了所述方法的正确性与可行性。基于dSPACE构建了变速恒频风力发电实验平台,实验效果与仿真结果一致,验证了理论分析的正确性。     

小型风电提水风力机的研究

提高小型提水风力机的效率 ,减少系统的维护量 ,增加风力机安装位置与水泵安装位置之间的自由度是推广利用风能提水的一项重要工作。阐述了利用风电提水风力机取代传统的机械式提水风力机 ,并采用适当的电控方法 ,确保风电提水系统高效、稳定运行。     

一种小型永磁同步风电系统最大功率跟踪控制方法

通过对新型小型风力发电系统分析,提出了一种最大功率跟踪控制的方法.通过控制新型永磁同步发电机的电磁转矩,间接地控制风力机的机械转矩,使风力机在额定风速以下以最佳尖速比运行,自动跟踪其最大功率点.对系统进行了仿真,结果表明,控制方法是切实可行的.     

大型风电设备的优化选型

本文针对当前最为业内关注的3MW大型风力发电机,对5种不同结构布置方案的初步设计及其综合性技术经济指标进行了分析对比研究。研究结果表明:风机最好取消齿轮箱、电刷等部件,这样将会降低成本,提高经济效益。     

风力发电控制系统仿真软件研究与开发

风力发电控制系统仿真平台设计是风力发电机及其控制系统设计制造的关键技术之一,是研制开发各种新型风力发电机的核心技术和重要工具。本文在对风力发电仿真系统的概要设计介绍的基础上,着重讨论了系统的各个模块的数学模型构成及系统开发实现中的关键问题。     

2MW直驱式风电机组的建模与仿真

一台2 MW直驱式风电机组是一个包含复杂的非线性、强耦合以及不确定性的机电系统,主要由风力机、永磁同步电机以及全功率变频器组成。从风力机的空气动力学分析、永磁同步电机的等效电路以及全功率变频器能量守恒定律入手,建立了风电机组的数学模型;并基于该模型,分别给出了它在Matlab下的开环与闭环仿真结果,仿真结果表明了模型的正确性。     

考虑风速的风电场等值方法

基于对风电场输出功率与输入风速关系的分析,提出了考虑风速的风电场等值方法。该方法考虑了风电机组在不同风速情况下风能利用系数不同的特点,将风能利用系数描述为风速的分段函数并将其作为权值对风速加权等值。对所提等值方法与传统的不考虑风能利用系数差异的等值方法进行了仿真比较,结果表明所提等值方法较传统等值方法等值误差更小。     

永磁同步风力发电机的自抗扰控制

针对永磁同步风力发电机系统存在的建模误差、内部模型的不确定性、外界环境的多重扰动等问题,提出一种不依赖于数学模型、抗干扰能力强且易于实现的复合自抗扰控制方法。该方法以实现最大功率跟踪为控制目标,采用自抗扰控制,基于最佳叶尖速比调控电机转速,利用扩张状态器实时估计系统总干扰,且通过前馈通道进行干扰补偿,从而提高转速跟踪能力,并结合传统PI进行反馈控制,来提高系统运行的稳定性。仿真结果表明,在不同风速情况下,相比传统的PI控制方法,自抗扰控制方法能够更好地实现系统的最大功率输出,有效提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于Sepic变换器的变速风力机MPPT系统的研究

针对风力发电系统,提出了一个新的最大功率点跟踪策略.Sepic变换器用来实现永磁电机风力发电系统的最大功率跟踪.所提出的MPPT控制策略是以发电机的输出功率及转速的变化量来对永磁电机进行控制的,因此不需要最大功率曲线,不需要测量风速,就可以使风力机运行在最大功率点上.仿真结果证明了该MPPT控制策略的正确性.     

风力发电并网控制系统的实验研究

风能是清洁的可再生能源,风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式.介绍了一种利用永磁同步发电机获得风能,并通过AC/DC/AC方式将电能输入电网的小容量风力发电并网模式.根据这种风力发电并网模式搭建的实验平台通过整流、直流斩波升压和逆变3部分将风力发电机输出的电能送入三相电网.该实验平台以永磁同步发电机的输出为模型,对并网电压、电流的谐波、相位、功率因数等参数进行实验分析.电能质量符合并网要求.     

直驱式风力发电系统最大风能追踪策略研究

充分利用风能是风力发电控制的主要目的之一,为达此目的,基于原有的直驱式风力发电系统电路拓扑结构,在整流器和逆变器之间加入了Buck-Boost电路,通过控制该电路中开关器件的开断,保证该风力发电系统输出有效电压,从而保证有功功率流向电网或负载,实现风力发电系统的最佳功率系数.基于风力发电机输出功率特性曲线,详细阐述了采用该风力发电系统实现最大风能利用的搜索算法.该算法具有不再需要测风速和电机转速的优点.通过实验验证比较,新系统能实现风能的最大利用.     

一种应用于小型永磁同步风力发电系统的简单控制方法

提出了一种应用于小型风力发电系统的简单控制方法,该系统采用永磁同步发电机,利用廉价的二极管桥式电路整流,并增加了一个Boost电路,可以通过调节其占空比来控制功率的输出,因此简化了整个发电系统并大大降低了成本。     

直驱式永磁同步风力发电系统的并网控制

本文针对新疆金风公司1.5MW直驱式永磁同步风力发电系统,采用多变流器并联的方式,应用基于电网电压定向的电压、电流双闭环矢量控制策略,实现并网逆变控制。仿真实验结果表明,采用该控制策略实现了独立调节系统输出的有功功率和无功功率,注入电网的电流为正弦波,馈入电网的谐波畸变率很小,且系统具有良好的动静态性能。     

高速永磁同步风电机组低电压穿越的研究

研究高速永磁同步风电机组的控制策略,提高其低电压穿越能力。在matlab／simulink环境下构建了背靠背双PWM变流器并网的高速永磁同步风电机组仿真模型。模拟了发电机和变流器在电网电压跌落30％（0．6s）,60％（2s）时的运行情况。仿真结果表明：高速永磁同步发电机机组功率跟踪良好,在电网电压跌落时对电网提供无功...     

基于Z源逆变器的PMSG风电系统控制策略研究

提出一种基于Z源逆变器的新型永磁同步机风力发电系统结构。对Z源逆变器的基本工作原理作了理论分析,结合传统电压型整流器方程推导出其数学模型,并根据其模型设计了控制系统。结合风力机特性、整流器特性及Z源逆变器的工作特性给出了一种最大功率点跟踪方法。最后给出的实验结果证明了该系统的可行性及有效性。