双馈风力发电系统最大风能追踪滑模变结构控制

针对如何实现双馈风力发电机最大风能追踪(MPPT)问题, 本文采用滑模变结构控制原理和定子磁场定向矢量控制原理, 提出了滑模控制的最大风能追踪方案. 为此首先简要的介绍了定子磁场定向矢量控制的原理, 然后根据风机模型的非线性提出了滑模控制最大风能追踪方案. 此方法实现了双馈风力发电机的有功, 无功功率的解耦控制. 提高风力发电系统转速控制的抗干扰性, 实现了变速恒频控制和最大功率点跟踪的快速和稳定控制, 从而捕 获更多的风能. 最后仿真结果验证本文提出的控制策略的正确性和有效性.     

变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制的研究

本文介绍了变速恒频风力发电系统的核心构件——双馈异步风力发电机的运行原理,围绕最大风能追踪控制原理,几种最大风能的常见追踪控制方法(包含最佳叶尖速比法、功率信号反馈法)两个方面梳理了风力发电系统中有关最大风能的追踪控制方式,就整体控制策略、算法实现、仿真结果三个环节,介绍了一种针对变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制的...     

改进型双馈风力发电机最大功率点跟踪策略

针对传统双馈风力发电机最大功率点跟踪极值搜索策略将正弦信号作为搜索信号而很难将正弦信号从总的输出信号中区分出来的问题,提出了一种利用风湍流作为极值搜索信号的改进型最大功率点跟踪策略。该改进策略对叠加风湍流的叶尖速比和功率系数进行傅里叶变换,获得相位差信息,从而确定叶尖速比变化方向,使双馈风力发电机达到最佳运行工作点。仿真结果表明,该改进策略可控制风力发电机转速较好地跟踪风速变化,实现了额定风速以下运行区域的最大风能捕获。     

双馈风力发电机无速度传感器控制研究

间接利用定子、转子电流间的比例关系,分析转子电流和转子位置观测之间的关系,提出了一种基于PQ 功率转子位置观测法的DFIG 矢量控制策略,这种控制策略克服了其他速度观测方式在同步速运行时观测不准的缺陷,具有较宽广的运行范围,能够取得与有速度传感器控制相似的稳态性能。最后构建了DFIG 仿真与实验平台,对所述无位置传感器控制策略进行了仿真与实验验证。仿真结果和试验结果证明了这个控制方法的正确性与有效性。     

双馈风力发电机状态监测系统软件设计

采用双馈风力发电机状态监测系统可及时发现并跟踪风电机组主要部件的机械和电气故障,有效降低机组的运行维护成本,保证风电机组的安全稳定运行.软件采用模块化设计思想,主要功能包括管理、诊断、监测、查询、数据存储、数据备份等.通过对振动、电流、电压、温度等参量进行分析,该软件实现了诊断发电机定子和转子匝间短路、相间短路、相对地短路、轴承故障的功能.将该系统试用于某风电场1.5 MW双馈发电机组上,结果表明其可用于监测和诊断双馈风力发电机.     

基于PR调节器的双馈感应风力发电机控制研究

针对传统的双dq、PI调节器控制策略在不对称跌落下所带来的延时问题,提出了一种基于PR调节器的控制策略:采用功率闭环得到转子侧变换器所需的正序电流给定量,通过抑制电磁转矩二倍频来计算负序电流给定量。Matlab/Simulink仿真结果表明,基于PR调节器的控制策略很好地解决了延时问题,且与双dq、PI调节器控制策略相比,控制性能更优。     

电网电压跌落下双馈风力发电机的动态响应

随着以双馈风力发电机为主体的大型风力发电机组在电网中所占比例的提高,电力系统对并网风力发电机在电网电压骤降故障下的不间断运行能力提出了更高的要求。分析了变速恒频双馈风力发电机组的工作原理,建立了双馈风力发电机组的动态数学模型,搭建了双馈风力发电机组的仿真模型,仿真分析了不同电网故障下,变速恒频双馈风力发电机组的动态响应。利用1.5MW双馈风力发电机进行了不同电网电压跌落下的试验,试验结果验证了系统在电网电压跌落故障下的动态响应特性。     

基于LSTM-CNN的双馈风力发电机电刷滑环电弧故障诊断

由于双馈风力发电机(DFIG)的装机地点环境恶劣,DFIG电刷滑环的电弧故障时常发生。鉴于电弧故障严重影响电力设备的稳定运行,提出了一种基于长短期记忆-卷积神经网络(LSTM-CNN)的DFIG电刷滑环故障电弧检测模型。首先,分析了DFIG中电刷滑环产生故障电弧的原因。然后,以电流、电压和磁环三种信号作为输入,滤波后构建基于LSTM-CNN的故障电弧检测模型。最后,搭建滑环装置诊断实验平台,在神经网络结构含有相同层数的情况下,用相同的实验数据训练LSTM神经网络、CNN和LSTM-CNN。实验结果表明,基于LSTM-CNN的故障电弧检测模型的精确率和召回率均保持在99%以上。相较于单一的LSTM神经网络模型和CNN模型,所提出的模型对故障电弧的检测准确率提高了4%以上,具有较强的工程实践意义。     

双馈异步风力发电机功率控制扰动法仿真研究

双馈异步风力发电机有功功率、无功功率的解耦控制是变速恒频风力发电系统的关键技术,也是保证风力发电机组安全高效运行的关键.介绍了交流励磁变速恒频风力发电的基本原理,提出了功率控制扰动策略.利用定子磁链定向的矢量控制方法建立了双馈异步发电机在d-q坐标系下的数学模型,实现了定子有功功率、无功功率的解耦控制.推导了双馈异步发电机的线性化模型并分析了其特件.利用MATLAB/Simulink建立了系统的仿真模型,并就主要扰动参数对系统功率控制性能的影响进行了分析.仿真结果验证了功率控制扰动策略的正确性和可行性,为风力发电技术的进一步研究提供了理论依据.     

绕线式异步风力发电机的最大风能追踪控制

以双PWM交流励磁电源控制的绕线式异步风力发电机系统为对象,研究了有功功率和无功功率的确定原则和计算方法,进而研究了双馈异步电机的功率解耦控制。给出变速恒频风力发电机最大风能追踪的控制策略,仿真研究表明基于电网电压定向的矢量控制策略,通过转子侧变换器和双馈电机之间的数学模型,能够有效地实现最大风能追踪。提高风电机组的运行和运行效率。     

基于模糊PID控制的光伏系统最大功率点跟踪

由于光伏系统的输出功率随着外界环境和负载的变化而变化,为了提高光伏系统的效率,需要对其进行最大功率点跟踪[1]。模糊控制属于有差控制,在最大功率点附近仍有震荡的存在,为了进一步改进跟踪性能,提出将模糊PID控制代替模糊控制。根据控制对象建立合适的控制规则表、PID控制器,实现参数的在线优化。仿真结果表明,改进方法能快速、准确地跟踪光伏电池的最大功率点,避免在最大功率点的震荡,同时提高转换效率。     

双馈感应风力发电系统新型功率控制策略研究

在风力发电功率优化控制问题的研究中,针对双馈感应风力发电系统稳定性问题,推导出双馈感应发电机转子d-q轴电流分量与定子无功功率及转矩之间的数学表达式,提出以定子无功功率和转矩作为参考输入的控制方法,得出系统功率转换的控制策略,建立了风电系统转子侧变换器的矢量控制框图.采用Matlab/Simulink,搭建了1.5MW风力发电系统的仿真模型.运行仿真模型,得到了双馈感应发电机转子电流,双馈风力发电系统的有功功率、无功功率及三相输出电流等信号的波形曲线.仿真结果表明,改进控制策略提高了系统的鲁棒性和输出电能质量,证明了控制策略的有效性和可行性.     

基于LabVIEW的风力机最大功率点跟踪仿真研究

基于风力机的发电效率因环境风速变化而改变,本文选用LabVIEW为仿真平台建立风力机最大功率点的追踪系统。首先根据风力机的风能捕获输出功率公式,在LabVIEW平台上搭建了风力机系统模块、风力机控制模块、风轮转速调节模块、风速变化判断模块等。为了弥补传统扰动法存在的追踪精度等问题,利用变步长的扰动观测法对输出功率进行最大功率点追踪,使风力机的输出功率保持在最大输出功率。实验结果表明该系统在不同的仿真风速环境下,能有效的追踪风力机最大输出功率点。     

基于模糊控制的最大功率点跟踪算法的研究

本文根据太阳能电池的特性方程进行优化得到其工程模型并建立MATLAB/SIMULINK仿真模型,同时对仿真结果进行简单分析,主要是分析太阳能电池在标准参数下的伏安特性和伏瓦特性,以及在不同温度和光照强度条件下的特性。介绍最大功率点跟踪(MPPT)的原理并采用扰动观察法进行了定步长的仿真并对其结果进行了分析,在其基础上进行改进,提出一种基于模糊控制的变步长扰动观察算法,应用MATLAB中的Fuzzy工具箱进行模糊控制器的设计。得出的仿真结果表明,本算法能够稳定在最大功率点,避免了定步长扰动观察法在最大功率点的震荡,在环境参数突变的情况下,能够快速寻找到新的最大功率点,具有良好的跟踪效果。     

一种实现风力机MPPT控制的加速最优转矩法

最优转矩法因其所需测量状态较少、易于实现的特点,被广泛应用于风力机的最大功率点跟踪(Maximum power point tracking, MPPT)控制. 传统的最优转矩法只考虑系统的稳态工作点,依靠系统本身的特性进行转速调节,在一定程度上限制了转速调节速度. 本文使用滑模变结构控制的思想,在最优转矩法的基础上设计得到 一种变结构控制器,增大了转速跟踪过程中的不平衡转矩,缩短了系统的调节时间. 仿真结果表明本文提出的改进方法可以获得良好的转速跟踪效果,从而提高风力机的风能捕获效率.     

光伏系统最大功率点跟踪控制仿真模型

介绍了一种简单实用的光伏系统计算机仿真软件设计方法。通过对太阳能电池的物理模型和电特性的分析计算,建立了太阳能电池的数学模型,并结合S函数的编写,在M atlab/S imu link环境下建立其动态仿真模型。考虑到太阳能的波动性和随机性对太阳电池阵列的影响,该模型具有最大功率点跟踪(MPPT)功能。文中还给出了光伏系统仿真所使用的详细参数。仿真结果表明,利用该模型不需要精确的系统内部特性和结构参数,就可以实时模拟任何功率、电压组合的光伏阵列。     

温差发电控制系统的设计

针对温差发电受到外界因素的影响会出现非正常工作的情况,文章以独立的温差发电系统作为研究对象,研究了现有的温差发电系统中的温差发电控制器的优缺点,分析导致温差发电控制器工作不稳定的原因,并在现有的温差发电控制器的基础上,提出了利用DC-DC变换器结合MPPT中的扰动观测法进行改进,实验表明,该温差发电控制系统可以有效的解决温差发电的不稳定性。     

基于改进变步长电导增量法的MPPT控制

针对光伏系统最大功率点跟踪控制速度不稳定的问题,提出一种改进的变步长电导增量法。对电导增量法变步长的触发条件进行改进,确定变步长的使用范围,并选取适当的缩放系数,使光照强度发生变化时可稳定地跟踪最大功率点。仿真结果表明,该算法在光照强度发生大幅度变化时,具有较快的响应速度和较高的跟踪精度。     

基于梯度估计的风力发电系统风能追踪控制系统设计

为解决PID控制跟踪结果不精准问题,提出了一种基于梯度估计的风力发电系统风能追踪控制系统设计.在硬件上,设计风向检测器确定风向标.通过脉冲宽度调制芯片,调整叶轮旋转平面.处理器根据风向信息生成驱动信号,实时控制叶轮的旋转面.利用光电码盘,获取发电机控制信号.监控终端系统接收到视频、音频信号.在软件上,分析风轮捕获机械能...     

光伏电池最大功率跟踪智能控制技术研究

本文在阐述光伏电池输出特性的基础上,针对光伏电池最大功率点跟踪（MaximumPowerPointTracking,MPPT）中存在的问题,结合智能控制方法,给出了最大功率跟踪的改进型控制方法：模糊逻辑MPPT控制,神经网络MPPT控制以及两者的结合型。分析表明智能控制技术具有较强的自适应能力,能够根据环境的变化,快速、稳定地跟踪最大功率点。