无刷双馈变速恒频风力发电机控制技术

根据无刷双馈电机的结构和基本工作原理,建立无刷双馈变速恒频风力发电机(BDFM)在双同步d-q坐标系下数学模型.采用转子磁场定向控制策略,进一步简化BDFM数学模型,给出控制方程,简化了控制环节,增强了控制系统可靠性、准确性、灵活性.仿真结果证明了控制方法的正确性和可行性.     

基于PR控制的无刷双馈电机

针对无刷双馈电机的变速恒频发电这一实际应用,提出一种基于PR控制器的磁链观测方法,为无刷双馈电机发电的矢量控制算法的实现打好基础。在对比纯积分方法和仿真的基础上,验证了这种磁链观测方法的正确性和实用性。     

双馈调速技术在变速恒频风力发电系统中的应用

本文以双馈调速技术为重点,介绍了在变速恒频风力发电系统中可采用的交流调速技术。根据双馈电机的数学模型,在计算机数字仿真的基础上,分别讨论了并网及单机运行时双馈式变速恒频风力发电系统的控制机理与机电能量传输关系。文中还对比分析了可能采用的各种变流器线路的优缺点。     

双馈风力发电机最大风能追踪与有功无功解耦

根据风力机的运行特性,推导出变速恒频风力发电系统风速与风力机输出功率的数学关系,提出一种变速恒频风力发电机最大功率捕获方法即基于功率给定的最大风能追踪的控制策略,分析了通过功率控制进行最大风能追踪的具体过程;然后根据双馈电机运行特性,建立了双馈电机在旋转坐标系下定子有功、无功功率的数学表达式,提出磁场定向的解耦矢量控制策略解耦控制方法,并采用一种改进的磁链观测器,最后利用Matlab/Simulink建立仿真模型进行仿真分析,仿真结果验证了该控制策略的正确性和有效性。     

变速恒频双馈风力发电机控制系统研究

从变速恒频双馈风力发电机的基本运行原理出发，提出了变速恒频双馈发电的实现方法．针对其励磁装置应具有双向变流的特点，采用交-直-交加双PWM控制的解决方案，研制了基于8XCl96MC单片机变速恒频双馈风力发电机控制系统，并研究了双馈发电机的变速恒频运行的基本控制技术．     

无刷双馈电机的理论分析

阐述了无刷双馈电机（BDFM）的一般性理论,详细论述了这种电机的定转子绕组结构,并简要说明了BDFM的发展过程、运行机理、等效电路和数学模型,由于BDFM所用变频器的额定值只有输入功率的一部分,因此与其它交流调速电机相比,它具有很大的优势。     

无刷双馈电机矢量控制系统的仿真

介绍了无刷双馈电机（BDFM）的同步数学模型。由于BDFM的结构与普通异步电机不相同，故采用6极定子磁链定向和2极转子磁链定向的矢量控制策略，并用MATLAB语言对其进行了仿真。     

变速恒频风力发电机组输出特性分析

以变速恒频风力发电系统为研究对象,依据发电机数学模型和交流电机矢量变换控制原理,设计了交流励磁变速恒频(VSCF)发电机定子磁链定向的矢量变换控制系统,对转子侧变换器建立了外环定功率控制内环定电流控制的双闭环控制结构,实现双馈发电机定子有功P和无功Q的解耦控制,从而获得最大风能捕获的高效发电运行。并在PSCAD/EMTDC仿真环境下建立了变速恒频风力发电机组的整体动态数学模型。以渐变风和阵风为例,对由5台单机容量为2 MVA双馈感应电机(DFIG)组成的风电场并网前后的运行特性进行仿真研究,通过仿真分析,揭示了风电场并网运行的动态特性,并验证了数学模型和控制策略的正确性和有效性。     

无刷双馈电机双同步坐标系矢量控制系统仿真

针对无刷双馈电机两个定子绕组产生的磁场旋转速度不同的问题,提出了双同步坐标系定向方法,该方法分别在功率绕组子系统和控制绕组子系统中进行磁场定向,并在此坐标中推导出新的电机外部输出特性方程,建立了基于双旋转坐标系无刷双馈电机的数学模型,从而解决了由于转速不同而造成的控制上的困难,在此基础上,采用矢量控制的方法控制无刷双馈电机.通过仿真验证表明,该控制方法具有良好的动态性能,在快速性和抗干扰性上得到了明显的提升.     

盘式无刷双馈电机的建模与仿真分析

由于传统无刷双馈电机定、转子具有不同的极对数,其耦合能力差,进而影响电机的效率、输出转矩和功率密度等,提出了一种具有盘式结构的新型无刷双馈电机,并在此基础上推导出盘式无刷双馈电机的数学模型.运用Matlab语言编制了盘式无刷双馈电机的通用仿真程序,得到电机在不同运动状态下的运行特性,并对其进行实验验证,为研究该种电机提供了理论参考.通过仿真结果分析表明,这种新型电机非常适用于风机泵类负载的调速,具有较广的应用前景.     

无刷双馈电机标量控制小信号分析

无刷双馈电机是一种可以实现多种运行方式的新型电机,为给此类电机稳定性的分析提供理论依据,基于一种绕线转子无刷双馈电机的闭环标量控制系统,推导出功率绕组同步速下电机的数学模型,并在此基础上得出了小信号模型的方程.     

并网变速恒频风力发电系统动态仿真建模及控制

数字仿真是研究风力发电机组动态特性及其与电网相互作用的重要手段,控制策略对变速恒频风力发电系统的特性起决定性的作用．然而,目前对于并网风电机组的动态建模还没有公认的统一模型．针对基于双馈感应发电机和永磁同步发电机的2种常见风力发电系统,从大量文献中整理出一套适用于动态仿真研究的简明模型,包括风轮机、DFIG和PMSG的模型及其控制策略,并以风电机组低电压穿越和惯性控制为例简述模型的应用方法．在实际使用该模型时,可以根据具体研究需要,对模型各环节进行进一步简化或细化．     

模糊控制在变速恒频风电无功功率优化中的应用

分析了变速恒频风力发电机组的特性及运行原理。提出了在定子有功参考功率捕获最大风能的同时,确定定子无功参考功率,以提高机组运行效率、优化机组运行为目的的控制策略。在该策略中运用模糊逻辑来获得定子无功参考功率的确定值,仿真验证了该策略的有效性,其能实时调节系统的无功功率,使发电机在获得定子最大有功功率的同时,显著减少了发电机本身的损耗,提高了其运行效率。     

双馈感应风力发电机组的能量成形与L2增益控制研究

研究了基于能量成形的变速恒频双馈感应发电系统的建模与控制问题。采用端口受控哈密顿（port-controlled Hamiltonian,PCH）方法,建立了双馈感应发电机的PCH系统非线性模型,采用PCH系统与L2增益扰动抑制技术设计了系统在干扰向量为0时的PCH控制器和干扰向量不为0时的L2增益控制率,实现了定子电流的解耦控制、最大风能捕获控制以及无功功率的独立调节。仿真结果表明,所提出的控制方法是可行的。     

直驱式永磁同步风力发电最佳风能跟踪控制与实验研究

研究了永磁同步风力发电系统,对风力机、发电机部分分别进行建模,提出了一种最佳转速给定的发电机最佳风能跟踪控制策略,通过对风力机和发电机特性分析,给定永磁同步发电机最佳转速值,实现系统最大功率追踪.在实验室环境下搭建了基于TMS320F28335系列DSP的永磁同步风力发电实验平台,通过实验研究验证了该控制策略的有效性.     

改进的双馈风电机组低电压穿越能力研究

针对风电机组低电压穿越能力的要求,在分析Crowbar电路和串联制动电阻(SDBR)保护原理的基础上,提出利用两种方式结合的方法来改善双馈风电机组的低电压穿越能力。利用Matlab/Simulink仿真平台建立基于双馈风力发电机的风电系统仿真模型,并将仿真结果同不加任何保护装置的风电系统各参数进行对比。结果表明,改进的保护措施能有效保护风电机组,提高机组的低电压穿越能力。     

独立电源系统中的无刷双馈电机动态运行特性研究

针对独立电源系统中的无刷双馈发电机的特点,考虑到功率绕组和控制绕组的端电压随转速和负载的变化而变化,在无刷双馈电机d-q轴数学模型的基础上,建立了无刷双馈发电机在带载情况下的数学模型。并基于该数学模型,在matlab／simulink下建立了转速变化和负载变化的仿真模型,完成了其动态响应特性的研究。