“兆瓦级变速恒频风电机组”问世

我国863计划“兆瓦级变速恒频风电机组”项目由有着20余年风能发电科研经验的、我国最早进行风力发电科研的高等院校之一的沈阳工业大学承担。     

交流励磁变速恒频风力发电系统的实验

介绍了交流励磁变速恒频风力发电系统运行的基本原理及发电机的定子磁链定向向量控制技术。构建了基于DP＋IPM的系统实验平台，进行了发电机空载运行及并网过渡过程、亚同步、同步、超同步3种状态下的变速恒频发电等工况的仿真和实验，通过对实验结果的分析验证了理论分析的正确性，为该系统的进一步深入研究建立了一定的实验基础。     

兆瓦级变速恒频风电机组变速控制策略的研究

针对变速恒频风电机组的变速控制策略进行了研究,并以兆瓦级变速恒频风电机组为模型,对几种变速控制策略进行了仿真.在对仿真结果进行了讨论分析的基础上,结合大型变速恒频风电机组的整机特点和控制方法的可行性,该文采用了功率闭环的变速控制策略;最后在自主研发的1.5MW变速恒频风电机组控制系统及变流器样机上对变速运行的功率控制策略进行了大量实验和长期的现场试运行,验证了所提出的变速控制策略的可行性与实用性.     

风力发电中的变速恒频技术

风力发电时希望风能利用系数能处于或接近最佳值,使用变速恒频技术能做到这一点。本文介绍风力发电系统中常用的几种变速恒频技术及一种新型的变速恒频发电系统,并对各变速恒频发电系统的特点作了简要分析。     

变速恒频风力发电系统及其控制技术研究

为了最大限度地利用风能,风力发电系统应采用变速恒频控制策略。分析了鼠笼异步发电系统、双馈发电系统、无刷双馈发电等变速恒频风力发电系统的原理、性能及特点,通过对比各种风力发电机和各种控制方法的优缺点,对未来风力发电机和风力发电控制技术的发展趋势做了展望: 风力发电机大型化;采用变桨距和变速恒频技术;风力发电机采用直接驱动;采用智能化控制等。     

变速恒频风力发电系统控制方案的分析与比较

变速恒频方式通过控制发电机的转速，能便风力机的叶尖速比接近最佳值，从而最大限度地利用风能，提高风力机的运行效率。因此，变速恒频方式正在取代恒速恒频方式。     

风力发电用双馈感应发电机控制策略的研究

该文从并网风力发电系统的基本特性出发，在分析双馈感应电机数学模型及其定子磁链定向矢量控制的基础上，论证了其有功功率和无功功率的独立控制的可行性并给出了PID双闭环控制方案。利用Matlab／Simulink平台，仿真研究并验证了该控制方案的正确性，对实际软硬件系统的设计与调试具有一定的指导意义。     

基于内模控制器的变速恒频风力发电并网控制方法

在分析定子磁链定向的双馈电机控制的基础上,将矢量控制技术和内模控制器结合起来应用于定子电压并网控制中,得到了一种新型的并网控制方法.该控制方法并不需要建立精确的感应电机模型,动态响应快,无超调,控制器结构简单,参数单一,工程上易于实现.利用Matlab进行的仿真结果表明,该方法具有优良的动态性能.     

变速恒频风电机组额定风速以上恒功率控制

介绍额定风速以上，采用功率反馈控制策略，控制风力发电机组在高风速区恒功率发电。仿真结果进一步证实了控制策略的可行性，同时介绍控制的具体实现方法。     

变速恒频风力双馈发电机并网电压控制研究

双馈电机定子电压有效控制是变速恒频发电机实现无冲击电流并网的关键，本文针对双馈电机定子电压控制进行研究，提出了一种基于定子磁场定向转子电流开环控制策略，分析了定子电压频率、幅值及相位的控制规律，给出了该策略的实现方案，最后利用Matlab工具进行仿真研究，并在实验室22kW双馈电机风力模拟系统上进行实验，仿真和实验结果表明该控制策略能够有效地控制电机定子电压与电网电压在幅值、频率及相位上相一致，是一种较为理想的实现方案。     

双馈变速恒频风电系统矢量控制分析

变速恒频风力发电机成为并网风电机组发展的趋势 ,采用双馈发电机实现的变速恒频变频器容量小 ,具有一定的优势 ,本文针对双馈发电机数学模型 ,运用定子磁链定向的矢量控制规则 ,实现转子电流与磁链的解耦 ,达到控制定子侧恒频恒压输出的目的 ,并简要介绍了控制部分的数字化的实现     

基于PID控制的变速恒频风力发电机组液压变桨距控制系统研究

文章分析了变桨距控制原理,对变速恒频风力发电机组各部分数学模型进行了分析与研究,在此基础上,建立了变速恒频风力发电机组PID液压变桨控制系统仿真模型,在matlab/simulink环境下对未加PID控制器与加PID控制器两种情况下的系统进行了仿真研究。仿真结果表明,PID控制器能改善风力机桨距控制效果,更好地捕获风能,稳定风力机功率输出。     

A variable speed wind turbine power control

To optimize the power in a wind turbine, the speed of the turbine should be able to vary with the wind speed. A simple control scheme is proposed that will allow an induction motor to run a turbine at its maximum power coefficient. The control uses a standard V/Hz converter and controls the frequency to achieve the desired power at a given turbine speed     

变速恒频风电机组控制系统可靠性分析

根据可靠性分析理论,提出了一种适合MW级风电机组控制系统的可靠性数值分析方法。在此基础上结合MW级风电机组控制系统的设计,以变速控制环节为例进行了可靠性分析,给出了提高变速恒频风电机组控制系统可靠性设计方法。     

Modelling and control of variable speed wind turbines for power system studies

Modern wind turbines are predominantly variable speed wind turbines with power electronic interface. Emphasis in this paper is therefore on the modelling and control issues of these wind turbine concepts and especially on their impact on the power system. The models and control are developed and implemented in the power system simulation tool DIgSILENT. Important issues like the fault ride‐through and grid support capabilities of these wind turbine concepts are addressed. The paper reveals that advanced control of variable speed wind turbines can improve power system stability. Finally, it will be shown in the paper that wind parks consisting of variable speed wind turbines can help nearby connected fixed speed wind turbines to ride‐through grid faults. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Multivariable control strategy for variable speed, variable pitch wind turbines

Reliable and powerful control strategies are needed for wind energy conversion systems to achieve maximum performance. A new control strategy for a variable speed, variable pitch wind turbine is proposed in this paper for the above-rated power operating condition. This multivariable control strategy is realized by combining a nonlinear dynamic state feedback torque control strategy with a linear control strategy for blade pitch angle. A comparison with existing strategies, PID and LQG controllers, is performed. The proposed approach results in better power regulation. The new control strategy has been validated using an aeroelastic wind turbine simulator developed by NREL for a high turbulence wind condition.     

双馈变速恒频风力发电机组两种传动链动力学模型建模及分析

以双馈变速恒频风力发电机组两种传动链动力学为研究对象,应用拉格朗日能量法及多体动力学基本原理,建立两种传动链的动力学模型,分析主轴轴承数目的变化和齿轮啮合时弹性变形引起的固有频率的变化,为风力发电机组的设计和应用提供理论依据和技术支撑。     

Review of contribution to frequency control through variable speed wind turbine

The increasing wind penetration in today’s power grids has led to growing interest in the frequency control capabilities of wind generation. Several publications have proposed a variety of methods both on the levels of a single turbine and of a wind farm. This paper focuses on the role of wind generation in a system’s primary frequency control. Wind turbine control methods that enable frequency support and control are presented. The advantages and disadvantages of each method are discussed.