电压定向矢量控制双绕组感应发电系统

设计了双绕组感应电机发电系统,在电机定子上设置两套绕组,功率绕组和控制绕组.其中:功率绕组接负载;控制绕组接励磁调节器.采用定子控制绕组电压定向矢量控制策略,使用滞环控制器触发驱动逆变桥,实现对端电压良好的控制,也不会给电网系统带来无功负担.在变负载和转速情况下,对端电压动态和稳态性能进行了仿真分析,证明该系统动态响应速度快,稳态性能良好.     

基于直接功率控制的定子双绕组感应发电机系统电压调节技术

分析了定子双绕组感应发电机(dual stator-winding induction generator,DWIG)系统电压控制机理,并由此揭示了控制绕组瞬时功率对系统电压的影响,在此基础上提出了DWIG发电系统的直接功率控制策略,即根据控制绕组端电压所在的扇区和功率滞环比较器的输出,选取优化开关表中合适的电压矢量,以对控制侧瞬时功率实施直接控制。该控制结构由控制绕组指令功率生成、控制绕组瞬时功率计算、功率滞环及优化开关表等模块组成,该文对其进行了详细分析。在一台18 kW原理样机系统上的试验结果证明了该控制策略的有效性。     

基于空间电压矢量调制的定子双绕组感应发电机系统电压控制技术

将空间电压矢量调制(space vector modulation, SVM)策略应用于定子双绕组感应发电机(dual stator-winding induction generator, DWIG)系统,不仅提高了直流母线利用率、降低了控制绕组侧静止励磁控制器(static excitation controller, SEC)的直流母线电压,而且有效降低了控制绕组电流谐波。该文在分析SEC数学模型的基础上,提出基于SVM的DWIG发电系统电压解耦控制策略,并对DWIG系统建压、突加突卸负载进行了仿真和实验研究,结果证明该控制策略具有良好的动静态性能。该文进一步拓展了SVM控制下的发电机转速运行范围,并用节点导纳法对该变速运行过程中的电压和电流关系进行了定量分析,实验结果验证了该方法的正确性。     

变速运行的定子双绕组感应电机发电系统控制技术研究

针对宽转速运行的定子双绕组感应电机(dual stator winding induction generator,DWIG)发电系统的电压控制机理进行研究。基于瞬时功率理论,推导出按控制绕组磁场定向时控制绕组的瞬时功率,在此基础上分析了带整流桥负载的定子双绕组感应电机发电系统在宽转速运行时的电压调节机理,即：控制绕组电流在控制绕组磁场及其法线上的分量,分别决定着发电系统功率绕组整流桥直流侧电压和控制绕组静止励磁控制器(static excitation controller,SEC)直流侧电压,据此提出宽转速运行时DWIG发电系统电压控制策略。对一台18 kW定子双绕组感应电机发电系统进行了仿真和实验研究,证明了理论分析和控制策略的有效性。     

间接磁场定向控制的定子双绕组感应电机风力发电系统

针对低转速下运行的定子双绕组感应电机(DWIG)风力发电系统,提出了一种简单易实现的控制绕组间接磁场定向控制策略.该定向方法忽略控制绕组的阻抗压降,以与控制绕组电压矢量正交的方向作为矢量控制的定向基准,使系统的电压调节控制得到了简化.省去了直接磁场定向控制的复杂积分运算,仅需控制绕组电压采样及简单的2/3坐标变换.采用滞环电流控制策略调节系统的输出电压,在一台750 r/min、20 kW DWIG样机上进行了仿真和实验研究,证明了理论分析和该定向方法的正确性和有效性.     

采用空间矢量调制的定子双绕组感应发电系统研究

研究了一种新型的定子双绕组感应电机,并将其应用于直流发电领域.建立了电机的数学模型,从有功功率和无功功率的角度分析了系统的工作原理,并成功的将空间矢量调制(SVM)技术应用到了控制系统中.建立了Matlab/Simulink下的系统仿真模型,并进行了仿真和实验的研究.仿真和实验结果表明:采用空间矢量调制技术的定子双绕组感应发电系统,具有动态响应快,谐波含量少等优点.     

基于电压空间矢量的有源电力滤波器双滞环电流控制方法

为提高有源电力滤波器的补偿精度,提出一种基于电压空间矢量的有源电力滤波器双滞环电流控制方法.该方法利用电流误差矢量与参考电压矢量的空间分布给出最佳电压矢量输出,控制电流误差在滞环带内;双滞环的引入,保证了系统暂态过程中的响应速度,同时也具有较好的稳态跟踪能力,可有效限制电流误差.同时还提出了一种扇区判定和参考电压求解的优化算法,与其他电流控制方法相比,该控制方法提高了电压利用率,也显著降低了开关频率,在Pspice软件环境下的仿真结果证明了其良好的动静态性能.     

基于模糊逻辑的定子电流谐波控制

为了消除电机谐波转矩,驱动系统常采用定子电流波形优化控制策略.本文通过对传统滞环电流控制器的分析,结合电压空间矢量调制方式,提出一种改进的滞环电流控制方法.该方法将电流滞环比较的结果和电压矢量在每个桥臂的周期值结合起来,然后根据各个变量的隶属度函数来确定电流滞环系数的模糊逻辑规则.试验结果表明,改进的电流控制方法不仅克服了电流滞环控制器开关频率不固定、输出PWM电压波形不规则等缺点,且明显提高了驱动系统的性能.     

单相三电平整流器双滞环SVPWM电流控制方法

基于电压空间矢量分析原理,提出了一种适用于开关管钳位混合单相三电平整流器的双滞环SVPWM电流控制方法。分析了单相三电平整流器的工作模式,提出了一种四态双滞环比较器来控制电流内环。根据输入比较器的误差电流大小,输出四种状态值,结合由电动势与预测电流离散化计算得到的指令电压矢量的所在区域,选择最佳开关输出矢量,使得电流误差控制在系统要求范围内。通过Matlab仿真,比较了跟踪电压矢量、两态单滞环、四态双滞环SVPWM电流三种控制方法,仿真结果验证了四态双滞环电流控制的优越性,通过小功率样机实验验证了双滞环控制算法的可靠性。     

改进滞环电流控制在光伏并网系统中的应用

为减少光伏PV(photovoltaic)并网系统功率开关损耗,提高系统响应速度,同时实现电网电压电流同相运行,提出了光伏并网系统改进滞环电流控制方法.该方法基于空间矢量调制SVM(space vector modulation)的概念,结合滞环电流控制方法,通过对电流误差信号及参考电压的矢量关系改进功率器件开关状态,...     

定子双绕组风力感应发电机优化设计方法

结合定子双绕组感应发电机(DWIG)在风力发电场合的运行特点,建立了风力DWIG的优化设计模型,提出了相应的优化目标、优化变量及约束条件。针对粒子群优化算法早熟收敛的问题,提出了一种具有向成功和失败双重学习能力的遗传-粒子群综合算法(GPSMA)。在此基础上,分别以转速范围内的控制绕组电流及额定效率为优化目标,利用GPSMA对一台18.5 k W的DWIG进行了优化设计,并对2套优化方案进行了分析。结果表明,优化之后的样机的控制绕组电流最大值下降了62.7%或额定效率提高了0.94%,说明GPSMA有助于DWIG优化设计。     

带有电流控制电压型逆变器的新型双绕组异步发电机的电压控制

带有电流控制电压型逆变器的新型双绕组异步发电机不仅克服了传统异步发电机电压随负载变化的缺点,而且提高了系统的电磁兼容性。其控制系统由两个PI电压控制器和一个滞环电流控制器组成。为了对其电压控制性能和调节速度进行研究,本文建立了计及磁路饱和的双绕组异步发电机及其控制系统的数学模型。对负载、转速突然变化等动态过程中电压控制性能进行了仿真研究。结果表明,该系统具有较好的电压控制性能和响应速度。     

基于控制绕组磁场定向的定子双绕组感应发电机变速运行的研究

本文提出了一种风力发电系统，该系统所采用的感应电机定子上除了有一套功率绕组向外输出功率之外，还有一套控制绕组，专门对系统的励磁电流进行控制，提高系统的动态性能。文中建立了整个定子双绕组感应发电系统的仿真模型，分析了系统的建压过程，采用控制绕组磁场定向的控制策略，对其在变转速条件下系统动态特性进行了研究，仿真和实验都验证了该系统在变速运行条件下作为直流电源的可行性。     

有源滤波器电流控制新方法

本文提出了一种基于最优电压空间矢量的有源滤波器滞环电流控制方法。该方法的特点是以相间电流误差而非相电流误差作为控制对象,因此可用三个滞环比较器构成参考电压矢量所在区别判别器,在此基础上应用最优电压矢量实行滞环电流控制。在同样的控制精度下,该方法可有效地降低开关频率,减小有源滤波器开关损耗。计算机仿真结果验证了这一方法的有效性。     

双馈风力发电系统转子电流自抗扰控制

随着双馈风力发电系统在电网中所占比例的增大,增强风力发电系统在电网电压扰动下对转子电流的控制能力、改善机组的稳定性成为关注的焦点.本文在分析双馈电机5阶模型的基础上,提出了双馈风力发电系统转子电流自抗扰控制方案.该方案能够有效观测系统d、q轴间的交叉耦合以及电网电压扰动并加以前馈补偿,削弱了扰动因素对控制性能的影响;同时通过非线性状态误差反馈控制率抑制转子电流波动.数字仿真表明该控制系统在电网稳定时能够实现系统有功、无功的精确解耦;在电网故障时,较好地抑制电网电压扰动对转子电流影响,改善风力发电系统的并网运行能力.控制系统具有良好的动态响应性能,鲁棒性强.     

不同控制策略下定子双绕组感应发电机稳压效果与运行特性分析

针对基于两状态优化开关表的直接功率控制策略的不足,提出了基于三状态优化开关表的直接功率控制策略(IDPCS)。在此基础上,在定子双绕组感应发电机(DWIG)轻载建压、转速变化及负载突变工况下,针对IDPCS与滞环电流控制策略(HCCS)的动态和静态稳压控制效果进行了对比分析,进而对DWIG在上述2种控制策略下的空载调节特性、负载调节特性及效率特性进行了比较。结果表明,无论采用何种控制策略,DWIG均能实现建压,在转速变化、负载突变等工况下均能实现恒压输出,且DWIG运行特性的变化规律一致;HCCS的动态与静态稳压控制效果均优于IDPCS,且随转速升高两者的稳压控制效果均逐渐改善;与HCCS相比,采用IDPCS可使DWIG效率更高,尤其在高速情况下。     

基于动态励磁电流的双馈风机组控制策略

针对定子励磁电流动态过程对双馈变速风电机组(DFIG)暂态特性的影响,在传统控制策略基础上,分析了故障时定子励磁电流的变化过程及其对双馈风电机组暂态特性的影响,建立了计及定子励磁电流动态过程的DFIG控制模型。在PSCAD/EMTDC仿真平台上,对传统控制策略和改进后的控制策略进行了仿真比较。结果表明,在电网故障下,改进后的控制策略比传统控制策略能更有效地抑制转子侧输出电流的波动,提高了机组的暂态稳定性和不间断运行能力,验证了其正确性和有效性。     

静止无功发生器的预测电流控制方法

为实现静止无功发生器SVG(Static Var Generator)良好的控制性能,从SVG的工作机理动态性能出发,引入逻辑开关函数建立SVC的动态数学模型,在该模型基础上提出了一种预测电流控制的方案。该控制方法是利用当前采样时刻的状态信息,预测下一个采样周期补偿电流的轨迹,计算出逆变器输出的电压参考值,将其作为空间矢量PWM调制的输入,确定开关函数,产生与参考值相当的电压,最终达到预测补偿的目的。Matlab仿真结果表明:该控制方法对预测补偿SVG的无功电流具有有效性和可行性。     

并联电力有源滤波器滞环电流控制方法的研究

为提高有源滤波器的电流跟踪性能,根据现有基于电压空间矢量的滞环电流控制方法,提出了用于有源滤波器的改进滞环电流控制方法。该方法吸收了补偿电路的拓扑结构,利用此结构使有源部分不承受基波电压的特点,说明检测交流侧电压区域的不必要性,不需要检测参考电压,通过判断误差电流所在区域触发合适的空间电压矢量。并与普通滞环电流方法及SVM HCC 进行比较分析。仿真结果验证了它的正确性。