风力发电系统中双馈发电机的控制

本文主要研究了变速恒频双馈风力发电系统中的矢量控制。运用定子磁链定向的双馈异步发电机矢量控制能够实现定子侧有功功率和无功功率的解耦控制。     

双馈风力发电系统转子侧PWM变换器及其对双馈感应发电机的运行控制

首先建立了双馈感应发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)在同步旋转坐标系下矢量形式的数学模型,并以此对DFIG的运行性能、功率之间的关系及控制目标进行分析,在此基础上设计出以定子电压定向的转子侧PWM变换器控制策略,最后建立了基于英飞凌XC2785单片机的双馈风力发电系统试验平台,使双馈风力发电系统能在次同步、同步和超同步三种状态下运行,并实现定子侧变速恒频和功率因数可调。试验结果验证了该方案的可行性和正确性。     

双馈风力发电系统双PWM变换器的控制策略研究

介绍了双馈风力发电系统的工作原理,采用双PWM变换器为双馈电机的励磁电源,详细讨论了双PWM变换器的控制策略,建立了基于S函数的转子侧控制器与网侧控制器的仿真模型。仿真结果表明,采用介绍的控制策略,可以实现功率解耦控制、最大风能追踪、变速恒频运行、并网高功率因数运行以及在工作状态切换时直流母线电压的稳定,同时验证了所建模型与控制策略的正确性。     

双馈风力发电系统的建模与运行特性研究

双馈风力机是一种绕线式异步发电机,可以实现变速恒频运行,提高风能利用率,并减少对电网稳定性的影响。本文对双馈风力系统的结构进行了研究,分析了其实现最大风能捕获的工作原理,建立了风力发电机的数学模型,并分析了基于定子交轴电流和直轴电流的有功功率、无功功率解耦控制的基本原理,然后讨论了双馈风力发电机在两种运行状态的能量流动过程,最后运用Mtlab/Simulink仿真分析了双馈风力发电机的运行特性,验证了理论分析的正确性。     

双馈发电系统中电网侧高频整流器的研制

基于三相PWM高频整流器的数学模型,详细分析了双馈发电系统中电网侧整流器的双闭环控制原理和单位功率因数的实现方法。在此基础上设计了一套整流装置,可以单位功率因数运行在整流和逆变状态下,能够实现能量的双向流动,实验结果表明该整流装置具有良好的动、静态特性。     

双级矩阵变换器励磁双馈风力发电系统比例谐振控制

双级矩阵变换器(two stage matrix converter,TSMC)存在中间直流环节,但不包含大容量直流环节储能电容。鉴于此,引入TSMC作为双馈风力发电系统的励磁电源,建立了基于定子磁链定向的双馈风力发电控制系统。同时,结合比例谐振(proportional resonant,PR)控制器的特性,设计了转子侧变换器PR控制策略。研究发现:该方法通过将矢量控制策略下的有功电流和无功电流分量转换到静止坐标系下进行调节,能实现双馈发电机有功、无功功率的独立调节;与采用PI控制器的矢量控制相比,该控制策略无需多次坐标变换,简化了控制算法;控制模型不存在耦合项和前馈补偿项,提高了系统的鲁棒性;采用该控制系统能够改善系统输出电流质量。仿真与实验结果表明TSMC励磁双馈风力发电系统的PR控制具有良好的动、静态性能。     

双馈风力发电转子侧PWM变换器功率控制策略

根据双馈感应电机(DFIG)的数学模型,详细论述了双馈风力发电系统功率控制原理,分析了转子侧PWM变换器对定子输出功率的控制作用。转子侧PWM变换器采用按定子电压定向矢量控制策略,在实现定子输出有功、无功功率解耦控制的同时也能平滑地调节定子侧功率因数。MATLAB软件的仿真结果和所搭建双馈风力发电系统试验平台的试验结果均验证了控制方案的正确性和可行性。     

双馈风力发电转子侧控制技术的研究

针对转子侧功率变化频繁和直流母线电压波动剧烈的问题,设计了交流励磁变速恒频双馈风力发电系统的框架结构,进而对背靠背PWM变流器的控制策略进行了研究.建立了转子侧变流器控制模型,设计了基于定子电压定向(SVO)矢量控制的变速恒频双馈风力发电系统方案,构建系统模型并进行了仿真,仿真结果表明控制策略和技术的可行性,系统实现了有功功率、无功功率的解耦控制和最大风能跟踪控制.     

一种基于网侧四象限控制的无转速传感器双馈电机调速系统

通过研究双馈电机的调速原理,分别对双馈电机调速系统网侧和电机侧进行了分析,并从网侧的四象限控制着手,加以无转速传感器矢量控制在电机侧的应用,实现了一种基于网侧四象限控制的无转速传感器的双馈电机调速系统。     

基于矢量控制的双馈风力发电技术研究

提出了几种变速恒频风力发电机组的变流装置,重点分析了矢量控制策略在风力发电系统中的应用,并建立了基于定子磁场矢量定向控制模型.结果表明,采用这种协调控制策略时,直流母线电压波动很小,电压调节更加迅速,具有十分重要的应用价值.     

无刷双馈电机有功和无功功率控制研究

无刷双馈电机(BDFM)在变速恒频恒压发电方面有着广泛的应用前景，而影响其应用的关键在于能否对其有功功率和无功功率进行有效的控制。该文基于BDFM的有功和无功功率数学模型提出一种新型的功率控制系统方案，该方案能实现对BDFM有功功率和无功功率的独立控制。为了验证所提方案的正确性，文章最后以BDFM作为变速恒频恒压发电机运行为例，设计了一套功率控制系统，并对该系统进行了计算机仿真及实验，计算机仿真结果和实验结果表明功率控制系统能实现对BDFM的有功功率和无功功率的独立控制，充分证明了该文所提方案的可行性。     

双馈风电机组PWM整流器控制方法的研究

基于双馈风力发电机组在运行的过程中,随工况的变化,功率变换器应具有能量双向流动、交-直-交变换效率高、直流环节电压稳定等要求出发,以三相PWM电压型(VSR)整流器为基础,分析了PWM整流器的基本原理,并建立了在三相静止坐标系下的变换器数学模型,应用电压矢量定向控制技术,并采用电压电流双闭环控制模式以及SVPWM调制方法构建了功率变换器系统,通过Sim Power Systems和Simulink仿真实验,确认了所采用的控制方法可行,对直流环节电压有较好的稳定作用,可实现机网侧能量双向变换控制以及具有单位功率因数等特点。     

风力发电系统动态仿真的风速模型

风力发电机组不同于火电等传统发电机组的最大之处在于其原动机功率的本质不可控,这是由风速的易变性和不可控性造成的。风速状况对风力发电系统的性能有着重要的影响,也使得风速模型成为风力发电系统仿真模型的重要部分。该文针对风速随机变化的特性,在风速统计特性研究的基础上,用自回归滑动平均(ARMA)方法建立了具有一定功率谱密度特性的风速模型。对该模型所模拟的风速序列进行了分析和验证,并与现有仿真程序中风速模型的结果进行了对比,结果表明该文提出的ARMA模型能够有效地产生动态分析和仿真所需的风速序列。     

15kW风力发电机弧立运行系统的电控系统

本文对中型风力发电机的弧立运行的电控系统进行了阐述。     

考虑变频器特性的变速恒频双馈风力发电机组控制策略的研究与仿真

以并网型变速恒频风电机组中双馈发电机的运行特性及连接于发电机转子部分的脉宽调制(PWM)控制的电压源型交-直-交变频器的结构和机理为基础,在假设变频器采用理想开关器件,即忽略电子器件的换相重叠、损耗,并只考虑变频器直流电容充放电的动态过程而不计频率调节的动态变化过程的前提下,提出了基于定子磁场旋转坐标系统下的变速恒频风电机组电气控制部分的控制策略并设计了相应的H控制器.同时基于MATLAB软件建立了变速恒频双馈风力发电机组的仿真模型,并以渐变风和随机风模式为例,针对提出的控制策略对变速恒频双馈风力发电机组的并网运行特性进行了仿真研究,仿真结果表明了该控制策略的合理性及控制器设计的有效性,同时也说明了双馈发电机在保证有功输出的情况下能够有效地调节无功功率,保证变速恒频风电机组的稳定运行.     

变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术研究

双馈电机变速恒频(VSCF)风力发电系统，是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频控制的。该文在分析双馈电机运行原理和励磁控制方法的基础上，设计和构建了基于80C196MC单片机的VSCF双馈风力发电机的励磁控制试验系统。对变速恒频控制、恒压控制、并网控制以及亚同步速、同步速和超同步速三种不同运行状态之间的动态转换控制技术，进行了试验研究，为兆瓦级变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统的设计奠定了基础。     

电压胞级联的高压变频器的控制策略

阐述了高压变频器的PWM输出原理，讨论了在满足IEEE-519文本的前提下得到最优波形输出的方法。具体阐述了2种控制策略：时间分段控制和相位平移控制。研究了当输出频率和幅值改变时控制策略应遵循的规律，给出了整流共模电压及逆变共模电压的仿真波形，分析了电压胞动态特性对电网的影响。     

基于IP技术的发电市场实时发电指令系统

发电市场技术支持系统是与计算机技术，网络通信技术相结俣的庞大的信息系统。该系统借助于现有的帧中继广域网，将发电指令实时下发到各发电厂，并发与电厂的自动化设备相融合，保证了实时调度和实时发电市场的稳定运行，结合浙江省发电市场技术支持系统的建设和运行经验，对实时发电指令系统的实现及发全性，可靠性和体现“三公”原则采取的措施作一介绍，并对进一步的发展作了展望。     

统一电能质量控制器控制策略研究

该文讨论了一种统一电能质量控制器，分析了其内部的有功功率平衡。在这个基础上提出了一种基于两相同步旋转d-q坐标系的控制方案。在这种控制方案中串联电力有源滤波器被控为电流源使得输入电流为正弦，而并联电力有源滤波器被控为电压源使得负载端为标准正弦电压。最后利用仿真和实验验证了在UPQC中采用这种控制方式的有效性。     

电力系统切机/切负荷紧急控制方案的研究

提出了一种电力系统紧急控制中寻找切机／切负荷方案的新方法，该方法将非线性系统稳定域边界理论与稳定控制措施结合起来，通过控制措施所引起的系统平衡点的位移在稳定域边莽外法向量方向上的投影来表征控制措施的有效性。在此基础上，运用线性化方法使控制方案的非线性搜索过程线性化，从而在保证结果准确性的前提下，使计算量大大下降。仿真结果表明，该方法对于在线构造对策表、形成紧急控制方案具有实际的应用意义。