用于小型风力发电的SRG建模与控制

介绍开关磁阻风力发电系统组成;分析SRG的发电原理和非线性模型;针对小型风力发电系统运行速度低的特点,SRG采用电流斩波控制模式,电压反馈控制抑制输出电压波动;在Matlab中建立SRG电压反馈控制仿真系统,仿真结果验证了SRG建模的正确性,验证了SRG用于小型变速恒频风力发电系统的有效性。     

基于电感法开关磁阻发电机系统的非线性建模

在分析开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,简称SRG)数学模型的基础上,借助于Matlab/Simulink建立了功率变换器、电流滞环控制器、转子位置角度转换等模块.运用Matlab把电机的电感特性函数转化为二维矩阵,通过Simulink中的非线性插值模块构建了SRG的绕组模块.将这些模块有机结合起来,搭建了SRG系统的非线性仿真模型,并以此模型对12/8结构样机进行了仿真.利用以TMS320LF2407A型DSP芯片为控制核心的数字控制器搭建了SRG系统实验平台,实验结果与仿真结果基本一致,验证了该非线性模型的正确性.     

SRG风力发电系统最大功率跟踪控制研究

以8/6极开关磁阻发电机(SRG)为例,基于电机的非线性特性提出一种基于模糊PI控制器的改进型转速反馈最大功率跟踪策略:通过SRG转速及其变化率,确定模糊规则自行整定PI参数,调节励磁电流,控制电机输出功率,使系统运行于最佳工作点。在Matlab平台上搭建基于最大功率跟踪策略的SRG系统仿真模型,仿真结果表明:外界风速稳定时,SRG转速和输出功率均可平稳保持在理论最佳值;风速变化时,SRG系统可快速实现自寻优,具备良好的动静态性能,验证了SRG仿真模型的正确性和控制策略的可靠性。     

开关磁阻发电机系统负载自适应控制研究

针对开关磁阻发电机(SRG)的高度非线性,建立了SRG自励模式下的非线性模型,并提出一种优化滤波环节和加入动态移相控制器(DSC)的改进型电压反馈控制方案,在负载变动较大的情况下实现电压脉动抑制,改善系统的负载自适应能力,并解决SRG重负荷运行时传统的电压反馈控制失效的问题.仿真结果证明了改进型电压控制方案的有效性.     

基于APC-CCC的开关磁阻发电机性能优化研究

本文对开关磁阻发电机(SRG)发电过程进行了详细的分析推导,基于精确的SRG仿真模型,结合了角度位置与电流斩波控制(APC-CCC),运用更加直观的三维图形分析了开关角、电流斩波限和转速等参数对励磁惩罚的复杂非线性影响。根据仿真结果得到了在不同电流斩波限与转速下的最佳开关角与相应的控制策略,将其应用于SRG性能优化。仿真结果表明,所得到的优化控制器是有效的,并为不同情况下SRG进行最佳能量转换提供了控制策略。     

开关磁阻电机发电控制系统仿真研究

介绍了开关磁阻发电机(SRG)的数学模型,并在Matlab/Simulink环境下进行了发电控制系统非线性模型的仿真.仿真结果表明,开关磁阻发电机具有优良的发电性能,对其发电控制系统的研究有一定的参考价值.     

开关磁阻发电控制系统仿真研究

首先介绍了开关磁阻发电机(SRG)的数学模型,并在Matlab/Simulink环境下对发电控制系统非线性模型进行仿真.仿真结果表明,开关磁阻发电机具有优良的发电性能,对其发电控制系统的研究有一定的参考价值.     

基于Ansoft的单相开关磁阻发电机系统仿真与试验

基于Ansoft/Maxwell2D的仿真环境,建立了8/8极单相开关磁阻发电机(SRG)的系统仿真模型,对单相SRG的静态和动态基本特性进行了仿真研究,仿真结果可以用于指导这种新型电机及其控制系统的设计和优化。在此基础上设计了单相SRG硬件试验系统,试验结果验证了仿真分析的正确性。     

开关磁阻发电机优化设计探讨

影响开关磁阻发电机(SRG)输出功率的参数和控制变量有相自感、相电压、开关角、直流侧电压和转速阐述了设计参数和控制变量对输出功率的影响.对SRG模型进行了仿真.仿真结果表明,可通过优化设计参数和开关角来提高SRG的输出功率,从而优化SRG的性能.     

基于模型的SRG输出功率仿真分析

采用基于模型的系统分析方法对开关磁阻发电机(SRG)的输出功率进行仿真分析。该方法依托于SRG的精确建模与仿真平台,选择角度位置控制(APC)和电流斩波控制(CCC)作为研究对象。在单一变量原则指导下,依次研究开通角、关断角、斩波电流幅值、转速等参数对SRG输出功率的影响。仿真结果有效地反映出控制参数与输出功率之间的非线性关系,具有直观、便捷的优点。     

垂直轴SRG风力发电系统MPPT动态滑模控制研究

以垂直轴风力机与开关磁阻发电机(SRG)为对象,研究了基于风速跟踪的垂直轴开关磁阻风力发电系统MPPT动态滑模控制(SMC)算法。介绍了SMC原理,设计了系统动态滑模控制器,采用Matlab/simulink建立了系统仿真模型,对风速阶跃变化的不同工况进行理论仿真实验。仿真结果表明,所设计的SRG风力发电滑模控制器具有良好的鲁棒性,能使开关磁阻风力发电系统具有良好的动态性能实现风力机最大功率点跟踪,为实际应用提供理论支持。     

一种开关磁阻风力发电机最大风能跟踪方法

对开关磁阻风力发电机的运行原理和风轮机的功率输出特性进行了介绍,提出了一种不依赖风轮机运行参数即可实现最大风能自动跟踪的变步长控制方法.使用Matlab/Simulink构建了整个系统的模型,进行了仿真,使用直流电动机模拟风力机对提出的最大风能跟踪控制方法进行了测试,系统仿真和试验结果证明该方法是可行的.     

Speed control of grid-connected switched reluctance generator driven by variable speed wind turbine using adaptive neural network controller

In wind energy conversion system, variable speed operation is becoming popular nowadays, where conventional synchronous generators, permanent magnet synchronous generators, and doubly fed induction generators are commercially used as wind generators. Along with the existing and classical solutions of the aforementioned machines used in wind power applications, the switched reluctance generator (SRG) can also be considered as a wind generator due to its inherent characteristics such as simple construction, robustness, low manufacturing cost, etc. This paper presents a novel speed control of switched reluctance generator by using adaptive neural network (ANN) controller. The SRG is driven by variable speed wind turbine and it is connected to the grid through an asymmetric half bridge converter, DC-link, and DC-AC inverter system. Speed control is very important for variable speed operation of SRG to ensure maximum power delivery to the grid for any particular wind speed. Detailed modeling and control strategies of SRG as well as other individual components including wind turbine, converter, and inverter systems are presented. The effectiveness of the proposed system is verified with simulation results using the real wind speed data measured at Hokkaido Island, Japan. The dynamic simulation study is carried out using PSCAD/EMTDC.     

无位置传感器开关磁阻发电机控制系统研究

传统的开关磁阻发电机(SRG)调速系统中的位置传感器给其推广应用带来了诸多限制,如系统结构的复杂度加大、成本提高、可靠性降低等。本文采用高性能DSP实现数字磁链积分器,然后根据电机的磁链模型,利用磁链、相电流对转子位置进行估算。本控制系统在风力发电实验中证实了位置观测误差小,系统动态特性好,速度调节范围宽。无位置传感器开关磁阻发电机控制系统简单可靠,可实现更有效地利用风能。     

基于模糊控制的开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪控制

研究了基于风速跟踪的开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪二维模糊控制算法,确定了模糊变量的隶属度分布和相应的模糊控制规则,采用MATLAB/Simulink中的PowerSystems建立了开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪模糊控制系统的仿真模型,对风速阶跃变化、负载变化等工况下的开关磁阻风力机组运行情况进行了仿真,仿真结果表明所设计的开关磁阻风力发电机模糊控制器具有良好的鲁棒性,能使开关磁阻风力发电系统以优良的动静态性能实现最大功率点跟踪。     

基于SVPWM过调制策略的SRG风力发电系统并网逆变器

以四相8/6极开关磁阻发电机(SRG)为例,介绍了SRG工作原理以及实际工作中的饱和非线性,以傅里叶级数为工具建立非线性数学模型,并针对SRG发电系统的应用场合,采用了一种基于基波电压幅值线性输出控制的SVPWM过调制算法:在过调制区域内,引入幅值系数的概念,基于幅值系数和空间矢量图的顶点电压矢量,计算逆变器输出电压矢量与参考电压矢量的关系,并进一步推导出过调制区的基本电压矢量作用时间。该算法能有效解决对于SRG小功率发电系统,多电平逆变技术不适用,传统的两电平SVPWM算法控制精度又不够理想的问题。在Matlab平台进行仿真,结果表明,基于SVPWM过调制算法的逆变电路能将SRG的输出电能回馈电网,在动、静态环境中均能得到理想的输出电能质量。     

补偿风电扰动的供热机组快速变负荷控制方法

电网消纳扰动性风电的能力是制约风电发展的瓶颈。传统火电机组负荷响应速率较低难以完成这一要求。供热机组热网中大量管道、换热器、散热器具有很大的蓄热能力,可以在短时间内利用其蓄热提高其负荷响应能力。在实验验证这一思路的基础上,通过对自动发电控制(AGC)负荷指令进行非线性多尺度分解,构造了供热机组负荷指令,针对典型供热机组简化非线性动态模型,设计了一种机组优化控制系统方案,可以在不影响热用户的前提下,充分利用供热热网蓄热,大幅度提高机组负荷响应速率,补偿风电随机性扰动。     

Stochastic unit commitment of wind farms integrated in power system

Integration of wind power generation creates new concerns for operation engineers in a power system. Unlike conventional power generation sources, wind power generators supply intermittent power due to uncertainty in parameters of wind such as its velocity. This paper presents probabilistic model for load and wind power uncertainty which can be used in operation planning (with durations up to one or two years). A stochastic model is proposed to simulate the status of units that are directly affected by the load and wind power generation uncertainties.     

开关磁阻发电机最大输出功率的控制原则

对开关磁阻发电机的工作原理进行了介绍,基于线性模型下对开关磁阻发电机的输出功率进行了分析计算,根据推导出来的公式使用MATLAB建立了开关磁阻发电机的数学模型,针对影响开关磁阻发电机输出功率的设计参数和控制变量如开通角、关断角、母线电压、转速等逐一进行了仿真计算,提出了实现开关磁阻发电机最大输出功率的控制原则,并进行了部分实验验证.