无刷双馈风力发电系统电压电流采样设计

为了实现在无刷双馈风力发电系统中,精确、及时地对电压电流信号进行采样,以及解决控制板上各路信号采样电路通用性的问题,采用了直流采样方法。将高速线性光耦HCNR201以被测电路和控制电路电气隔离的方法应用到所设计的采样电路中;通过开展所设计电路的理论分析,建立了电压电流霍尔传感器采集数据与单片机采样数据之间的关系;在理论分析的基础上,在无刷双馈风力发电系统实验平台上进行了试验,得到了电压电流霍尔传感器采集数据与单片机采样数据之间的实际传递函数;最后,对传递函数理论拟合曲线和实际拟合曲线进行了比较。试验结果表明,所设计的无刷双馈风力发电系统电压电流信号检测方法误差小、可靠性强,为下一步研究提供了参考。     

基于PLC和直流电机的风力发电模拟平台试验研究

为解决风力发电中的风能利用问题,以直流电机为原动机,搭建了基于BECKHOFF PLC的永磁直驱风力发电模拟试验平台,并使用KingView组态软件开发了人机交互界面。风力发电模拟平台采用DC Driver来实现直流电动机模拟风机的转矩控制,采用下位机控制软件TwinCAT PLC集成的PID算法实现永磁同步发电机的转速控制,从而实现风力机的转矩特性模拟和永磁同步发电机的最佳转速追踪控制。最后,在所搭建的实验平台上对基于最佳叶尖速比的最大风能捕获控制方案进行了试验研究。研究结果表明,模拟风机可以动态地追踪最大功率点,验证了风机模拟平台的有效性。     

变速恒频风力发电系统的三电平SVPWM逆变控制

介绍了双馈感应风力发电系统的结构,提出了该类系统的变速恒频发电控制策略.在建立双馈发电机的数学模型的基础上,详细论述了三电平SVPWM逆变控制策略在变速恒频风力发电系统中的应用及实现方法.     

一种平滑 DFIG有功功率波动的混合控制策略的研究

提出了一种在超同步转速范围内平滑双馈异步风力发电机（ DFIG）转子侧有功功率波动的混合控制策略。该策略在传统的双馈异步风力发电机组控制基础上,引入了变桨距和直流侧电压混合控制。变桨距控制用来平滑有功功率波动的低频分量;直流侧电压控制的给定值叠加一个随功率波动变化的偏差电压,用来平滑有功功率波动的高频分量。在Matlab/Simulink平台上,搭建了DFIG构成的风力发电系统,分别采用传统控制策略和文中提出的混合控制策略进行仿真,结果表明,混合控制策略有效平滑了发电机转子侧有功功率的波动。     

液压传动型风力发电机马达转速模糊控制研究

以液压传动型风力发电系统为研究对象,针对液压调速回路元件选用的实际情况,建立了定量泵-双变量马达调速系统、永磁同步发电机及风轮的数学模型。采用AMESim软件建立液压调速系统仿真模型,采用MATLAB/Simulink软件建立永磁同步发电机及风轮仿真模型。应用模糊控制方法,分析了液压传动变速恒频风力发电系统马达的转速特性。研究表明,定量泵-双变量马达液压调速系统能实现永磁同步发电机转速稳定控制。     

变速恒频双馈风力发电系统及其发展趋势

风力发电是一种重要的无污染可再生能源,在世界范围内发展迅猛。分析了变速恒频双馈风力发电系统的工作原理。结合风力机特性和双馈发电机特性,说明了变速恒频运行方式下的最优风能捕获策略,介绍了风力发电系统的滑模变结构控制、自适应控制、鲁棒控制和人工神经网络控制。总结了变速恒频风力发电系统的发展趋势。     

变速恒频双馈风力发电机组的逆系统控制研究

为解决矢量控制方法在双馈风力发电机组中存在的对电机参数比较敏感和在扰动下控制不稳定等问题,将逆系统技术应用到双馈感应发电机(DFIG)的控制中.根据输入/输出状态方程得到了逆系统解析表达式,建立了双馈风力发电逆系统闭环控制.在计算机仿真软件Matlab上对该控制系统在电压跌落时和变速恒频时进行了仿真,仿真结果表明逆系统...     

大兆瓦双馈风力发电系统及发电机控制研究

介绍大兆瓦双馈风力发电系统工作原理,分析双馈风力发电系统中发电机的数学模型,并以双PWM变流器为基础对发电机的运行控制进行研究。     

变速恒频双馈电机最大风能追踪控制策略

根据风力机的运行特性以及双馈发电机的数学模型,提出了一种不需要检测风速的最大风能捕捉控制策略,这种控制策略实现了双馈发电机在亚同步速、同步速以及超同步速的有功功率、无功功率的解耦控制,利用Matlab/Simulink软件,建立了定子磁场定向的双馈电机风力发电系统的仿真模型,分析了相关的输出特性,其控制策略的正确性和稳定性得到了验证。     

双馈风力发电系统空载并网实验研究

针对风力发电机并网冲击电流较大的问题,应用定子电压定向的并网控制策略对双馈风力发电系统空载并网进行研究。在搭载了Compact RIO实时控制器的10kW模拟双馈风力发电系统平台上进行了空载并网实验研究,分析了电网电压与定子电压之间的幅值差、相位差对并网冲击电流的影响。实验结果表明在转子转速由低速向同步转速增加时,冲击电流的值呈现先减后增的过程,相位差对冲击电流的变化率比幅值差对并网冲击电流的变化率平均大10倍以上。     

同等方式的比例同步控制系统设计

针对现有的双液压缸比例阀液压同步实验系统控制回路单一且大多基于主从方式进行随动控制以及两液压缸运动过程中回路相互影响降低同步精度的现状,进行了基于最新的电液比例技术的双液压缸同等方式控制同步方案整体详细设计,系统可在比例调速阀同步回路和比例换向阀同步回路之间快速切换,且双缸在液压回路和控制模式两方面实现独立。完成了同步系统运行参数的计算、元器件的选型,设计了专门的液压源和负载加载系统以及同步控制电气回路。     

小型脱网风力发电系统功率优化控制

脱网小型风力发电系统对边远地区供电具有无可比拟的优越性。构建了以鼠笼式感应电机为发电系统的脱网小功率风力发电系统,给出了主电路拓扑结构。实现了空气动力学子系统、机械传动链子系统的分析和建模,结合鼠笼式感应电机的矢量控制,详细设计了系统的功率控制环,在MATLAB环境下进行了系统仿真,仿真结果表明,该系统能实现小功率风力发电系统的功率跟踪优化控制。     

变速恒频双馈风力发电系统控制技术的探讨

变速恒频双馈风力发电系统是当前风力发电的核心技术,在这一系统运行过程中对其进行针对控制具有重要意义。专业的控制是保证变速恒频双馈风力发电系统正常运行的重要前提。针对该发电系统的控制主要是集中在电网低压故障时的双变流器控制以及网侧变流器的控制。本文将结合发电系统原理来探讨如何实现科学高效的专业控制。     

液压增速传动风力发电恒频控制研究

以液压型风力发电机组为对象,针对低速定量泵-高速变量马达增速传动闭式回路系统,阐释液压型风力发电机组工作原理,建立定量泵-变量马达主传动系统数学模型,搭建了37 kW液压风力发电试验平台,在系统恒流源控制基础上,应用PID控制器补偿斜盘摆角方法,分析了液压增速传动变速恒频系统的马达转速特性以及控制方法的抗干扰性能。研究表明,定量泵-变量马达液压增速传动控制系统能实现电励磁同步发电机转速稳定控制。     

风电机组模糊滑模变结构恒功率控制研究

风力发电机组设计向单机容量大型化、高可靠性、高效率、低成本的方向发展。现阶段,大型风电机组主要采用双馈异步感应发电机或永磁同步发电机,前者是主流。风电场的风向和风速时刻在变化,风电机组要适应这种变化,通过调节桨距角、风机转速等参数,满足一定的功率控制需求。本文采用模糊滑模变结构控制技术,通过变桨距角的方式,实现了风力发电的恒功率控制。     

基于S-函数的矩阵变换器在风力发电系统中的应用

风力发电系统中的双馈风力发电机大多采用背靠背型的双PWM变换器,但也存在着直流母线电压波动大的不足。现基于矩阵式变换器间接SVPWM原理的分析,采用MATLAB中S-函数功能模块来对SVPWM算法进行仿真程序编写,通过仿真验证此算法的正确性、可行性,S-函数功能模块在仿真中的有效性。仿真结果表明,矩阵变换器具有良好的输入、输出特性,也为矩阵式变换器在双馈风力发电系统中的实用化打下了基础。     

同步双风轮耦合水平轴风力机气动性能风洞测试

同步双风轮耦合水平轴风力机是一种新型风力发电系统。现以同步双风轮耦合水平轴风力机为研究对象,构建了小型风力机性能测试平台,使用低速直流式风洞,研究该型风力机的功率和扭矩等气动性能。同步双风轮耦合水平轴风力机与单风轮风力机在构型上明显不同,实验结果表明,该型风力机基本气动性能与单风轮四叶片水平轴风力机相似,但有细微的差异。同步双风轮耦合水平轴风力机的风轮转速、风轮间距、风轮间相位夹角等参数共同影响风力机的气动性能。通过对实验结果间细微差异的辨析,研究了各参数对风力机气动性能的影响的具体模式和规律。     

双馈风力发电机无速度传感器控制方法研究

建立了可用于控制算法研究的双馈风力发电机数学模型,在确定电网电压定向矢量控制策略的基础上,提出了采用基于转子电流的模型参考自适应方法进行电机转速观测的无速度传感器控制方法。在双馈风力发电系统模拟实验平台上对控制方法进行了实验验证,结果证明了无速度传感器定向矢量控制策略的有效性。     

永磁同步风力发电系统机侧PWM控制研究

针对永磁同步风力发电系统机侧PWM控制算法进行了研究。介绍了永磁同步风力发电系统的基本组成和原理,比较了不控整流和PWM控制整流的区别。根据矢量控制原理,提出了在永磁风力发电系统中采用全功率变流器对机侧进行控制的有效策略,并设计了一套2 k W的永磁同步风力发电平台进行实验,通过实验结果验证了控制算法的正确性和可行性。     

用于风力发电的双馈型电机

风能是一种可再生的清洁能源。与火电、核能、水力发电相比,风力发电的环境效益和社会效益显著。风力发电机是将风能转换成机械能,再把机械能转换成电能的机电设备,通常由风轮、对风装置、调速装置、传动装置、发电机、塔架、停车机构等组成。在风力发电系统中,发电机是一个非常重要的部分,在很大程度上影响整个风力发电系统的性能。变速恒频模式是风力发电的发展趋势,因此重点分析变速恒频发电方案,主要针对几种常用的双馈风力发电机,并比较它们的性能。重点分析3种类型的风力发电机,分别是双馈感应发电机、单定子无刷双馈磁阻发电机和双定子无刷双馈磁阻发电机。