基于RBF神经网络整定PID的 风力发电变桨距控制

为了改善变速恒频风力发电系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,在分析系统变桨距控制研究现状的基础上,基于RBF神经网络（RBFNN）整定PID控制理论设计风力发电系统变桨距控制器,建立了风力机及变桨距机构模型,以发电机转速测量值与额定转速相比后误差为输入设计控制器。在随机风作用下对设计的RBFNN整定PID控制器进行仿真,结果表明基于RBFNN整定PID控制理论的变桨距控制器具有良好的动态性能及对风速扰动的鲁捧性,能够有效改善风力发电系统变桨距控制效果。     

液控分布式风力发电并网控制研究

以分布式风力发电系统的工程化应用为背景,基于二次换能原理,对一种液控分布式风力发电并网控制器进行设计和研究,省去了传统的齿轮箱和变流器,实现风力机和发电机之间的柔性连接。以同步电机的数学模型和运行原理以及功率下垂控制策略为基础,设计的并网控制器可以通过调节液压系统的转速来调节有功功率,通过调节电机的励磁电压来调节无功功率。系统实验结果表明,控制策略能够实现对系统输出电能的调整,并且运行性能平稳。     

风力发电系统有功功率模糊控制器的设计

将模糊控制用于风力发电系统,根据双馈风力发电机矢量控制特点,得出有功、无功功率解耦控制的励磁控制系统。在有功功率控制环节中采用模糊控制器,以转速偏差、转速偏差变化率作为输入量,转子电流分量作为输出量,合理选取论域及语言变量值、确定模糊控制规则、进行模糊推理计算,得到模糊控制器输出精确值。在MATLAB环境下,对风力发电系统不同运行状态进行了仿真,结果表明了控制方法的正确性。     

定桨矩直驱式风力发电系统的研究

以电励磁双凸极发电机为基础,建立了一套定桨矩直驱式非并网风力发电测试和实验系统.通过该系统,在风洞里测试了定桨距风力机的气动特性,为风力机气动特性的理论研究和实现风力发电系统的最大功率跟踪控制提供了实验依据.另外,在风洞实验结果的基础七,对转速反馈最大功率跟踪方法进行了建模仿真,仿真结果对设计和开发定桨矩直驱式风电系统具有很好的指导意义.     

交流励磁变速恒频风力发电系统控制策略研究

本文分析了风力机传动系统动态特性和机电能量转换与传递原理，介绍了交流励磁变速恒频风力发电系统低风速时的转速控制策略和高风速时的功率控制策略，建立了直接转速控制策略和扰动调节控制策略的线性化数学模型，实验结果验证了数学模型的有效性。     

风力发电机速度跟踪自适应控制研究

为风力发电系统设计了全程速度跟踪自适应控制器,以保证风轮机的转子转速在整个风速全程变化范围内都能迅速跟踪上给定的希望速度,希望的速度曲线是根据考虑了风速大小、转子所允许的最大转速和额定功率将风轮机转子转速划分为3个不同的运行区域给出的,在这3个区域中可保证风力发电机最大程度的获取风能,同时又可安全可靠运行.理论推导和仿真研究结果均表明,所设计的控制器能驱使闭环风力发电系统在整个运行过程中很好地跟踪所给定的速度曲线,从而实现了最大利用风能且安全运行的设计目的.     

基于Hamilton模型的风力发电系统的自适应控制

研究了基于端口受控哈密尔顿模型(PCH)的永磁同步风力发电系统的无源性控制(PBC)问题。在对风力发电控制系统设计中,充分利用其本身的物理结构特性,选择系统能量函数,并基于哈密尔顿方程,建立系统的端口受控哈密尔顿结构模型,基于此模型设计了风力发电系统的无源性控制器,该控制器不仅简单易实现且反映了系统内部结构以及动态特性的信息。同时,在控制器设计中还考虑了系统存在参数不确定和外界干扰情况下的自适应控制问题。仿真实验证明了控制器的有效性。     

基于比例多谐振控制的直驱永磁风力发电系统谐波抑制研究

直驱永磁同步发电机受变流器开关频率限制及电网电压畸变的影响,并网电流常含有大量且难以消除的低频谐波。文章基于双PWM并网变流器建立永磁同步风力发电系统仿真模型;提出一种高性能比例多谐振电流环控制器以提高电流环的谐波抑制能力和改善跟踪控制性能,并对基于传统PI控制及比例多谐振控制的永磁风力发电系统进行了对比。仿真和实验结果验证了风力发电控制系统模型的正确性,以及比例多谐振控制器谐波抑制的优越性。     

变速恒频双馈异步电机无源性控制

提出了变速恒频风力发电系统中双馈电机的无源性控制。系统采用能量的观点考虑双馈电机作为非线性控制对象,通过选择适当的状态稳态特性和注入阻尼方法,结合变速恒频风力发电系统控制要求,设计出一种既能保持定子侧单位功率因数运行、又可渐进跟踪期望定转子电流、转速的无源控制器,从而实现了系统的最大风能捕获。仿真结果表明,与传统的矢量控制相比,无源控制器具有很好的快速性和精确性。     

风力发电的MPPT快速响应控制方法

为了提高风力发电的能量转换效率，根据风车的空气动力特性，要用到最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制方法。作者开发了一种新的MPPT控制方法，和以往的MPPT控制方法相比，主要不同之处是：(1)追踪步长根据风速的变化而变化，即变扰动MPPT控制方式；(2)为了消除逆变器死区所造成的风车功率波动影响，MPPT控制周期和发电机的转速是同步的；(3)电磁转矩对风车转速实行完全控制，即在适当的时候，给风车提供能量使其加速，使风车转速能跟踪快速变化的风速；(4)在MPPT的输出端使用低通滤波器来平滑风车转速控制的指令值。实验结果表明，本方法可以跟踪0．2Hz快速变化的风速，和传统的MPPT控制方法相比，当风速快速变动时，可以显著增加发电量，从而提高了风力发电的效率。     

基于模糊推理的摩托车速度特性测试系统

本文介绍了基于电涡流测功机的摩托车发动机速度特性测试系统，给出了转速控制系统的结构，提出了基于模糊逻辑控制器的转速控制器及采用Mamdani算法实现模糊逻辑控制器的推理。着重介绍了实现Mamdani算法的C语言程序。该程序具有简捷、易于实现和移植好等特点。实验表明该速度特性测试系统是合理的，并能获得满意的控制效果。     

中小型风力发电系统单相并网逆变器控制策略研究

介绍了适用于中小型风力发电系统并网的单相逆变器主电路拓扑及其典型控制策略;针对传统PI控制器和新型PR控制器进行了详细的理论分析和比较。利用Matlab/Simulink搭建了风力发电系统单相并网逆变器仿真模型,分别对PI控制器和准PR控制器进行了仿真研究。仿真结果显示,新型准PR控制器具有更好的稳态特性、跟踪特性和更强的抗电网扰动能力。该控制策略对于中小型风力发电系统并网逆变器的实际应用具有重要意义。     

基于非线性干扰观测器的风电机组自适应反演滑模控制

为了提高风力发电系统最大功率跟踪控制的工作性能,根据大范围风速波动运行条件的特性,设计了一种基于非线性干扰观测器的自适应反演滑模控制器。针对风力机单质量动态模型中气动转矩不容易获取的特点,利用非线性干扰观测器进行气动转矩的实时估计。基于最佳转速法,设计了一阶滑模控制器和反演滑模控制器。结合不确定项的自适应控制,进一步抑制滑模控制器的输出抖振、平滑转矩输出。通过与传统PI控制和一阶滑模控制的仿真比较,验证了该文所述控制器的正确有效性。     

发动机怠速的离散滑模控制

设计了发动机怠速的离散滑模(DSM)控制器,用已开发出的4缸、1.4L的AJR发动机怠速控制系统的非线性模型进行发动机怠速转速的控制。实验结果表明,与原机的控制器相比较而言,DSM控制器在跟踪期望怠速转速及抗干扰等方面具有优良的性能。     

风力发电液力机械调速装置系统动态特性研究

为实现2 MW风电机组的高效传动,通过实验方法测得导叶可调式双涡轮液力变矩器输出特性曲线,计算得到不同开度下涡轮力矩与涡轮转速的三次项系数关系式,推导风力发电液力调速系统行星轮系的数学模型,设计了模糊自整定PID控制器的控制系统,并对风电机组进行了动态仿真和实验对比研究。结果表明:数值计算功率数值均大于实验值,风速小于5 m/s时绝对误差较小,风速大于5 m/s时进入正常发电工况,最大误差为7%。     

一种定桨距风力机测控系统的研究

在分析风力机动态特性的基础上,针对其失速状态工作点不稳定的特点,讨论了一种新型的风力机特性测量方法,建立了一套包括双凸极发电机、直流变换器、虚拟仪器测控装置在内的直驱风力发电系统测控平台.本系统以LabVIEW为核心测控软件,通过对风力发电系统负载的控制,实现了风力机的转速闭环,在风洞实验中,成功测试了某型风力机的气动特性.实验证明了该风机测控系统的可行性和准确性.     

直驱式风力发电系统的应用分析

结合目前市场应用和实验研究情况，综合评述了直驱式风力发电系统。具体介绍了5种直驱式风力发电系统的特点、优劣及应用状况，直驱式风力发电系统中应用的电力电子变换器概况。通过综合比较，指出了直驱式风力发电系统的应用前景。     

永磁同步风力发电系统最大功率跟踪控制策略及仿真分析

以永磁同步风力发电系统为研究对象,分析了永磁同步风力发电系统的风速、风力机、Boost电路和逆变器模型,研究了风力发电系统的最大功率跟踪控制和并网逆变器控制,在Boost升压电路中利用转速、整流直流电压和导通比三者之间的传递关系制定了最大功率跟踪控制策略,通过简易的PQ解耦幅相控制实现系统并网,提高了系统输出功率因数,恒定了直流母线电压,并基于Matlab/Simulink搭建仿真模型验证了该系统控制策略的有效性。     

双馈感应风力发电系统电流控制策略研究

由双馈发电机q-d坐标系下基本数学模型,推导出双馈发电机的转子电流和转子电压、磁链之间的关系模型。文章研究了双馈风力发电系统转子侧电流控制策略框图,计算选择PI控制器参数。利用MATLAB/SIMULINK平台自行建立了1.5 MW风力发电系统整体仿真模型。运行该系统模型,得到了双馈发电机转子电流、电压,滤波器输出电流及定子电压等信号波形曲线。仿真结果验证模型及控制器的正确性,证明PI控制器能够满足双馈风力发电系统的稳、准、快等性能指标。     

基于混沌优化PID风力发电机组变桨距系统研究

变桨距控制是永磁直驱同步风力发电系统在额定风速以上限制功率输出的主要控制手段,文章基于风力机功率输出特性曲线,分析了永磁直驱风力发电系统变桨距控制在全风况下对应的控制策略。在额定风速以上时利用转速和功率相结合的双闭环变桨距控制系统,并在传统的PID控制器的基础上运用了混沌优化技术,用来减小在额定风速附近引起的输出功率波动及载荷突变的不利影响。通过Matlab仿真软件对混沌优化变桨距进行验证,仿真结果表明该变桨距控制策略响应速度快且鲁棒性强。