双馈异步风力发电机网侧换流器复合控制策略的研究

双馈异步风力发电机(DFIG)网侧换流器的主要任务是保持直流母线电压的稳定、输入电流的正弦性和输入功率因数的恒定.一般在设计控制器时,常对电机模型进行一些理想假设,忽略掉一些次要的影响因素.在不同的运行工况下,电机参数会或多或少地发生变化,导致控制器的跟踪效果变差.为解决设计网侧换流器控制策略时由于参数变化带来的扰动不确定问题,提出了网侧换流器电流内环的基于BP神经网络整定的PI控制及电压外环的PI控制的复合控制策略.通过MATLAB/Simulink软件仿真分析,结果表明,相比于传统的PI控制,直流母线电压在电流内环的基于BP神经网络整定的PI控制及电压外环的PI控制的复合控制策略下能更快地达到给定值.因此,本文所提出的电流内环的基于BP神经网络整定的PI控制及电压外环的PI控制的复合控制策略能很好地实现对换流器输出电压和输入电流的有效控制,减小了由于参数变化等原因对换流器造成的不利影响,提高了系统的鲁棒性,具有实际意义和应用价值.     

基于支路模式势能的含高比例DFIG电网低频振荡特性分析

针对风电并网后小干扰稳定问题,文中从能量角度提出了含双馈风机(DFIG)的多机电力系统小干扰分析方法,基于支路模式势能函数,利用WSCC3机9节点系统,重点分析了双馈风机并网后不同风电渗透率对系统模式振荡割集的影响.分析结果表明:利用支路模式势能分析高比例风机并网电力系统,能够清晰的从网络角度体现不同模式下支路振荡情况,且分析结果较为合理.     

双馈型风电机组网侧换流器无功功率调节控制策略

伴随社会经济发展速度的不断提升,风电机组单机容量不断递增,与此同时,风电场数量也随之递增,从而导致整个电网中风电容量也在增加,从某种程度来说,风电场对电网具有极其深远的影响.借助双馈型风电机组能够达到良好的应用效果,这与其自身的无功功率调节有着密切的联系,最大限度改善风电网运行状态,强化其自身的无功功率道的调节,提升其自身的实用功能.     

风电场不同控制策略对电网电压稳定影响的分析

研究双馈感应发电机风电场在不同控制策略下对电网电压的影响,分析风电机组的最大风能捕获方法,基于定子磁链定向控制实现功率的解耦,提出基于功率解耦的电压控制策略和无功控制策略的相应模型.并利用MATLAB/Simulink搭建了含风电场的电力系统仿真模型.仿真结果表明:采用电压控制策略的风电场能够提供无功支持,有利于提高电...     

提高DFIG低电压穿越能力的改进控制策略

双馈感应发电机(doubly fed induction generator, DFIG)并网处发生短路故障时,基于传统crowbar技术的DFIG低电压穿越能力较低,须从电网吸收大量的无功功率,机端电压难以恢复。针对这一技术弊端,提出一种改进的综合控制策略:首先在原有crowbar技术的基础上引入直流卸荷电路(DC-chopper),在故障时能够抑制直流母线过电压和转子侧过电流;其次在转子侧变换器引入一个定子励磁电流的微分补偿项控制,以提升机组系统轴系机械应力。当电网发生严重故障时,改进的网侧变换器控制策略可将正常运行模式切换到无功支撑模式,从而补偿系统所需无功并为电网提供部分的无功功率。在PSCAD/EMTDC平台搭建DFIG并网的仿真模型,其仿真结果表明,在不同电压跌落程度下,提出的控制策略均能提高DFIG的低电压穿越能力。     

考虑侧风干扰的车辆稳定控制

考虑了行车过程中的侧风干扰,基于反步法设计了车辆稳定控制器,在保证车辆稳定行驶的同时完成车辆无线通信技术(V2X)目标。V2X模型包括车辆与路面之间(Vehicle-toroad,V2R)模型和车辆与车辆之间(Vehicle-to-vehicle,V2V)模型两部分,其中,V2R为巡航轨迹模型,其作用是对驾驶员期望行驶路径进行跟踪,V2V为队列保持模型,用于与前车维持一定的安全距离。为验证本文所设计的控制器能抵抗行车过程中的侧风干扰,完成期望行驶目标,利用MATLAB平台搭建车辆的V2X模型和三自由度模型对反步法控制器进行验证。仿真结果表明:在侧风干扰存在的情况下,反步法控制器可逐步实现车辆稳定控制,具有较强的适用性和鲁棒性。     

双馈感应风力发电系统的无源性控制方法研究

从能量平衡关系出发,利用非线性控制理论,提出了新型的双馈感应风力发电机自适应控制方法.该方法从能量角度分析了双馈感应风力发电系统,不必抵消“无功力”,就可实现负载转矩时变未知情形下磁链、转速的渐近跟踪控制,具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好的特点.基于dSPACE的实验结果证明了该控制策略的有效性.     

变速恒频双馈风力发电系统的速度模式控制

基于变速恒频双馈风力发电系统能实现最大风能追踪,首先建立了双馈感应发电机的三阶数学模型,在基于定子磁链定向的转子励磁控制策略基础上,提出在最大风能追踪的过程中,采用速度模式控制的系统动态特性优于采用电流模式控制的动态特性,并给出了状态空间解释.最后给出了仿真波形,仿真结果验证了分析的正确性.     

基于直接转矩控制的双馈感应电机速度及无功控制

基于直接转矩控制原理,给出了双馈感应电机一个新的转子速度与定子侧无功控制策略。通过适当选择转子侧电压矢量,即可通过转矩内环和转子磁链幅值内环达到速度与无功控制。所研究的系统当其用于拖动场合可提高用户端功率因数,用于风力发电场合在进行最大风能跟踪的同时可参与电网无功调节。对一个由15 kW双馈感应电机构成的系统进行了仿真实验,结果显现本策略在速度与无功指令值及定、转子电阻变化时所具有的有效性和鲁棒性。     

基于PSCAD/EMTDC的双馈感应风电机组变桨距控制仿真分析

提出一种简化的风力机变桨距控制模型,通过发电机转速和风力机输出功率的反馈信号分别调节桨距角,控制发电机的转速恒定和风力机输出功率平稳.采用PSCAD/EMTDC仿真软件建立该变桨距控制模型,对整个风力发电系统（包括双馈电机和并网装置等）进行仿真,验证该风力机变桨距控制方法的可行性.     

考虑风力发电的电力系统小干扰稳定性分析

建立了适合小干扰稳定分析的风力发电机组的数学模型,用于研究含风电电力系统的小干扰稳定性,推导了考虑同步发电机励磁调节系统动态行为的全系统状态矩阵公式。利用特征值分析法,分析系统的小干扰稳定性。通过算例分析,表明风电场接入系统时,对系统中同步发电机强相关振荡模式的频率影响不大,但当风电出力增加时,相关振荡模式的阻尼增强,有利于系统小干扰稳定性。风电场接入受电端区域时,区域间振荡模式阻尼特性相对差一些,更容易发生振荡。     

考虑电缆选型双馈机组分散协调控制对风电场无功优化影响

随着技术发展,双馈式风力发电机成为风电场主流,风电场内部电压波动及网络损耗优化研究也越来越重要。该文基于风机位置的电缆选型,分析双馈机组的无功极限,充分利用风机无功调节能力,将每台风机无功出力、静止无功补偿装置无功出力作为连续控制变量,有载调压变压器分接头位置及风电场固定无功补偿器组数作为离散控制变量,建立综合考虑风电场有功网损和总电压偏差的目标函数,并通过线性递减权重粒子群算法进行分析,得到风电无功优化最优解。通过算例表明:考虑电缆选型的双馈式风力发电机分散协调控制能有效降低网损及电压波动。     

Chaotic phenomena and small signal stability region of electrical power systems

In this paper, chaos phenomena and its influence on the power system small signal stability region (SSSR) are studied. We first review the studies on the SSSR, and point out that it is very important to make clear whether there exist some chaotic components on the boundary of the SSSR. Next, with some analytic skills of nonlinear dynamic system, we give a complete bifurcation diagram of a chaos existing in a sample power system, from a limit cycle (period-1) to chaotic state through cascading period-doubling bifurcation. The characteristics of the system energy varying in the continuous bifurcation are also shown. Thus a conclusion that chaos is always out of the Hopf bifurcation components (HB) on the SSSR's boundary. Based on this conclusion and some further studies, we confirm that, from the viewpoint of power system engineering, we do not need to consider the existence of chaos in the SSSR and its boundary. Therefore greatly simplifying the study of SSSR. Moreover, some aspects of the attractive regi     

计及尾流效应的风电场机网相互作用分析

由于大型风电场占地面积较大,风电机组数量众多,风电机组问尾流效应和风速时滞将对风电场产生一定的影响。采用Weibull分布函数,建立随机风速模型和风电机组模型,构建含风速场模型的风电场小干扰稳定模型。仿真分析复杂风速场下的风电场运行情况、对线型分布和交叉分布的三风机系统,得到了不同分布方式下系统的特征根变化轨迹,发现尾流效应和时滞效应对风电场机网小信号稳定的影响较小,通过合理的风机分布可以增加风电场的稳定裕度。     

轮辐栅网的动力学模态分析及二次开发

电子枪作为行波管的“心脏”,直接影响着整个行波管的输出性能。而在现今发展的栅控电子枪中,栅网的设计影响整个电子枪的设计,它大大的影响着电子注的质量、性能以及栅极本身的工作参数。因此用ANSYS对栅网在高温工作状态下进行单独的热分析和动力学模态分析,可以了解其热形变、振型和固有频率,以便在设计中避免共振等不可靠因素的发生。在此基础上的二次开发可以使用户方便的进行相应的热分析和动力学分析。     

液力变矩器叶片三维成型法及其性能分析

探讨了液力变矩器叶片三维成型方法,提出了叶片三维成型方法的基本设计流程。通过对不同参数变化规律生成的泵轮、涡轮、导轮的叶型进行对比分析,总结出液力变矩器叶片角变化对液力变矩器性能影响的基本规律。通过CAD/CFD技术完成叶片的设计和相应变矩器性能的计算。同时,通过与作为基型的W305型液力变矩器的比较,证明了研究结论的可靠性。     

Buck型变换器的闭环控制性能分析与仿真

介绍了Buck变换器,应用小信号分析法推导出变换器的模型,建立了Buck型变换器闭环系统,并对系统进行了稳态、动态性能分析及仿真.仿真结果表明,小信号分析法对于建立复杂电力电子变换器的频域模型并进行系统分析是有效的.     

n沟6H-SiC MOSFET直流特性和小信号参数解析模型

基于对一维泊松方程的解析求解以及对表面势的迭代计算，建立了适于模拟n沟6H-SiC MOSFET直流I-V特性以及小信号参数的解析模型．模型采用薄层电荷近似，考虑了6H-SiC中杂质不完全离化的特点以及界面态电荷对器件特性的影响，可用于所有的器件工作区．当着偏压为0．05V、栅压为1．9V时，模拟得到的最大跨导值为54μS．模拟结果与实验数据有很好的一致性．该模型具有物理概念清晰且计算准确的优点，非常适于SiC器件以及电路研究使用．     

数字信号处理器与高速ADC接口模式的研究

介绍了数字信号处理系统(DSPS),对数字信号处理器与高速ADC的接口模式进行了研究和探讨.给出了合理的接口设计,可极大地增强系统运行的可靠性,提高工作效率并节省成本.     

湖北电网发电机组调频性能优化研究

面向湖北电网发电机组一、二次调频问题,获得可适用于大范围变工况的锅炉和汽轮机的动态模型,并在协调控制系统中进行仿真验证,建立了研究发电机组调频性能的仿真平台;通过典型机组的对比试验和仿真研究,实施并完善了新的调频方案,验证了该方案在保证机组安全运行的同时,能使机组调频性能充分加强.