永磁同步风力发电机组控制策略的仿真研究

针对直驱式风电机组全功率变流器双PWM背靠背式的拓扑结构,利用Matlab/simulink软件平台,搭建了包括风力机、永磁同步发电机、变流器等组件的并网型永磁同步风力发电机组的系统仿真模型,并根据矢量控制原理对机组及背靠背式变流器进行了控制策略的仿真研究.仿真结果表明,所采用的结合最大风能捕获的矢量控制策略实现了风电机组的变速运行、最大风能利用和有功、无功的解耦控制;验证了所建立的永磁同步风力发电机组模型以及采用的控制策略的有效、可行性,对于实践具有重要的指导意义.     

基于精确线性化的永磁同步风力发电机滑模控制

针对直驱永磁同步风力发电机的最佳转速跟踪控制,提出了基于精确线性化模型的滑模控制策略及其设计方法,运用Matlab/Simulink建立了直驱型永磁同步风力发电机的仿真模型,并对不同风况下运行的机组进行了仿真分析。结果表明该控制器能在较宽的风速范围内有效提高系统的鲁棒性。     

基于精确线性化的永磁同步风力发电机滑模控制

针对直驱永磁同步风力发电机的最佳转速跟踪控制,提出了基于精确线性化模型的滑模控制策略及其设计方法,运用Matlab/Simulink建立了直驱型永磁同步风力发电机的仿真模型,并对不同风况下运行的机组进行了仿真分析。结果表明该控制器能在较宽的风速范围内有效提高系统的鲁棒性。     

永磁直驱风电机组的建模与仿真

针对永磁直驱风力发电机组建立了包括风力机、传动系统、永磁同步发电机、变流器各部分的数学模型;根据最大风能跟踪原理,提出了发电机侧和电网侧变流器的控制策略;在Matlab/Simulink仿真环境下建立了永磁直驱风电机组的仿真模型,对风速阶跃变化时机组运行情况进行了仿真。仿真结果验证了所提出控制策略的正确性和模型的合理性。     

超低速直驱永磁同步潮流发电装置建模与控制

研究超低速直驱式永磁同步潮流发电系统的建模及控制系统优化设计问题.由于潮流流速较慢,潮流发电中用到的永磁同步发电机转动惯量比较大,且电机转速相对较低,使得潮流发电系统动态响应较慢,传统PI控制较难兼顾系统动态特性及稳态性能.为提高发电控制系统的性能,提出了采用专家控制及单神经元控制相结合的智能PI控制算法控制永磁同步发电机转子转速的策略.首先建立了直驱永磁同步潮流发电系统的非线性模型并在单位功率因数控制模式额定运行点对其进行线性化,在对线性化模型进行详细分析的基础上设计了智能PI控制器.最后在MATLAB中对潮流发电系统进行了仿真,对比了传统PI控制及智能PI控制下潮流发电系统的输出波形.仿真结果显示,提出的控制策略能够有效提高系统的动态和稳态性能.     

直驱永磁同步风电机组的PID控制器设计与仿真

该文以10 k W的直驱永磁同步风力发电机(PMSG)为具体对象,对直驱永磁同步风力发电机组进行建模及仿真研究,在Matlab/Simuliuk平台上建立永磁同步风力发电机组各个子系统的数学模型。在发电环节整体动态仿真模型的基础上,采用变转速变桨距角的控制策略,针对变桨距控制系统设计了PID控制器,并调节PID参数,较好地实现控制器的性能。     

基于微粒群算法的永磁同步发电机滑模控制

为了改善直驱永磁同步风力发电机控制系统的控制性能,设计了一种滑模控制器。运用Matlab/Simulink建立了直驱型永磁同步风力发电机的仿真模型。提出外环采用转速闭环控制控制策略,用于跟踪最佳转速,以实现风力发电系统的最大功率跟踪控制。针对转速闭环控制采用一种新型的趋近律设计了滑模控制器,并用微粒群优化算法对控制器参数进行寻优。所设计的控制器性能与比例积分（PI）控制器进行了对比,结果表明优化参数后的滑模控制器拥有更好的控制效果,同时也表明采用 PSO 算法进行控制器设计是有效、可行的。     

并网运行的直驱风力发电系统建模及仿真研究

在PSCAD/EMTDC中建立了包含风速、风力机、直驱同步发电机、轴系扭振模块、变流器及其控制部分的并网直驱风力发电系统模型,提出了基于最大风能跟踪控制结合变桨距控制的策略,研究了在变风速输入和网侧出现单相短路故障时直驱型风力发电系统的动态响应特性,仿真结果表明了并网直驱风力发电系统模型及其控制策略的正确性和可行性。     

基于矢量控制的兆瓦级永磁同步电机能量互馈系统

为满足风力发电机厂兆瓦级永磁同步发电机(PMSG)型式试验的需要,设计了基于能量互馈的试验系统.分析了互馈系统的工作原理,重点研究了基于模型参考自适应(MRAS)的无速度传感器矢量控制方法并进行了仿真,在1.65 MW半直驱永磁同步发电机上进行了试验.结果证明,该系统工作可靠且具有较好的稳态和动态性能.     

兆瓦级永磁直驱无传感器风力发电系统仿真

研究永磁发电机优化控制保障可靠性问题,永磁直驱风力发电系统中,测速码盘容易受到干扰易出故障.采用双向PWM变换器结构,根据永磁同步电机的数学模型,为了克服传统发电效率低的问题,提出了一种基于滑模观测器的无速度传感器策略,对兆瓦级永磁同步发电机的速度和相位进行观测,并对该发电系统机侧变换器采用转子磁链定向矢量变换控制技术,网侧变换器采用电压电流双闭环控制策略,最后运用MATLAB平台对上述模型进行仿真,结果表明控制策略能独立控制PMSG的有功和无功电流,具有良好性能,可为设计提供依据.     

基于双PWM协调控制的永磁风力发电系统研究

说明了直驱式永磁风力发电系统的基本组成和原理,分析了永磁风力发电系统最大功率跟踪的控制策略;设计了发电系统网侧变流器基于电网电压矢量定向、机侧变流器基于发电机转子磁链定向的背靠背双PWM协调控制结构.最后通过仿真验证了该系统的最大功率跟踪特性,并就仿真中PI参数设置的关键问题进行了说明,可有效防止转速比较控制中的转矩冲击问题.     

永磁直驱风力发电系统机侧控制策略研究

最大功率跟踪一直是风力发电控制策略研究的热点和难点,本文首先介绍永磁直驱风力发电系统背靠背变流器的基本拓扑结构,然后在建立双Y移30°六相永磁同步发电机数学模型的基础上,基于id=0的转子磁场定向,设计了转速外环电流内环的双闭环控制器。通过监测风速变化实时调整电机转速,以达到最大风能捕获的目的。实验结果进一步验证了该控制策略的正确性与可行性。     

直驱式风力发电系统低电压穿越技术仿真研究

给出了永磁直驱式风力发电系统的拓扑结构,分析了直流卸荷电路的工作原理和拓扑结构,建立了永磁风力发电系统模型,运用Matlab/Simulink平台搭建了基于直流卸荷电路的永磁直驱风力发电系统低电压穿越技术仿真模型。仿真结果验证了系统的可行性和电网电压跌落时系统良好的穿越性能。该系统为进一步的产品实现打下了基础。     

永磁同步发电机风能转换系统滑模控制仿真

针对由于风速的随机波动性而使基于线性定常控制器的风能转换系统稳定性较差的问题,提出了一种基于滑模控制的永磁同步发电机风能转换系统的设计方案;分析了该系统中风力机模型、传动装置模型和永磁同步发电机模型的建立原理,介绍了滑模控制策略的具体实现。仿真结果表明,该系统具有较好的速度跟踪特性,实现了最大风能捕获。     

直驱式外转子永磁同步风力发电机计算机辅助设计

采用面向对象的编程软件C++Builder6.0,设计和开发可视化直驱武外转子永磁同步风力发电机计算机辅助设计软件.介绍了该软件的窗口设置及其功能实现,将软件设计值与算例值进行了比较,验证了设计软件的可靠性.软件用户界面友好,通用性强,操作方便,适合对直驱式外转子永磁同步风力发电机进行设计.     

直驱式永磁风力发电机软并网与功率调节的控制集成

为实现直驱式永磁同步风力发电机无冲击并网与风能最大跟踪控制, 设计了一种软并网与功率调节一体化的控制集成装置. 基于广义功角特性, 提出了一种对逆变器输出功率进行直接控制, 从而实现最大风能跟踪的控制策略. 新的控制策略可使发电机的转速按所期待的动态运动, 因而具有良好的静态与动态性能. 另外, 该控制律中对电机参数具有很强的鲁棒性, 因而该控制器能适应各种不同参数的同步风力发电机, 成为同步风力发电并网与功率调节的独立装置.     

飞机三级发电机的建模与仿真

研究飞机电源系统供电优化问题,飞机交流发电系统多采用三级式无刷交流同步发电机,由永磁发电机、交流励磁机和主发电机组成.为了仿真飞机三级发电机,在介绍三级同步发电机结构的基础上,通过派克变换在dq0坐标系下,建立三级发电机的动态数学模型,在Saber软件平台下使用MAST语言编写同步发电机模型,结合调压器及电气负载得到三级发电机的部分动态仿真结果,仿真结果能够很好地显示三级发电机对不同负载的响应,证明了模型的正确性,为飞机电源系统的设计提供了一个有效的工具.     

含同步风电机组的电力系统潮流算法研究

在研究了直驱式风力发电机组原理和结构的基础上,提出了一种含直驱式永磁同步发电机组的电力系统潮流算法,该算法准确地反映了直驱式永磁同步风力发电机组的特性,计算时无需修正雅可比矩阵.算例分析表明:这种含直驱永磁同步发电机组的电力系统潮流算法,处理简单,易于实现,收敛速度快,可用于风电场对电力系统影响的稳态分析中.     

基于滑模的直驱型永磁风力发电机控制

针对安装速度传感器给直驱型永磁风力发电系统带来的可靠性降低、成本增加等缺陷,采用无速度传感器的方法对发电机的转子角度和位置进行估测.结合滑模观测器对电机参数和测量的鲁棒性强以及转子磁链定向的矢量控制能够实现dq轴的解耦控制的优点,建立了基于滑模观测器的直驱型永磁风力发电机的无速度传感器控制系统模型.该系统不仅能够精确地获得转子转速和相位信息,实现高性能的矢量控制,而且能够实现有功、无功功率的独立调节.为了解决传统滑模观测器不连续的砰-砰控制产生的高频抖动,引入了连续的饱和函数.2 MW直驱型永磁风力发电机控制系统仿真验证了该方案的可行性,7.5 KW模拟系统实验结果进一步表明系统具有良好的动静态性能.     

基于二自由度的直驱永磁同步风电机组机侧PWM控制

本文针对直驱永磁同步风力发电机 （D-PMSG） 机侧控制系统对性能指标跟踪性和抗扰性都有较高要求的特点,在介绍直驱永磁发电机 d,q 轴数学模型和矢量控制基础上,提出采用目标值滤波器型二自由度 PID 控制器来实现跟踪性能和抗扰性能的 双优控制,仿真实验证明了这种方法的可行性。