变速恒频双馈风力发电系统仿真研究

阐述变速恒频双馈风力发电系统工作原理,在分析双馈异步发电机的动态数学模型的基础上,介绍了一种基于定子磁链定向的矢量控制方法,实现对电机的有功功率和无功功率的解耦控制,进而实现最大风能追踪。在DFIG转子励磁电源的研究中,重点讨论基于电网电压定向矢量控制技术的网侧变换器的控制方法,以实现网侧变换器交流侧单位功率因数控制和直流环节电压控制。Matlab仿真结果证明了控制策略的正确性和有效性。     

PWM驱动电机系统传导干扰等效电路模型

采用脉宽调制技术（PWM）驱动的电机系统通过功率变换器对电能进行变换和控制,使得电机系统的性能指标得到较大提高。但是由于功率变换器中的电力电子器件工作在开关状态,具有较大电压和电流变化率的功率脉冲信号产生很强的电磁干扰,对电机系统自身和周围环境产生很大影响。本文针对PWM变频器产生的电磁兼容问题,首先分析了PWM驱动电...     

基于三相背靠背双ＰＷＭ变换器的虚拟电机研究

电机作为一种重要的电力电子负载,在工业应用中具有十分重要的应用价值。利用电力电子变换器模拟电机特性,进而测试电机驱动器的性能,这是一项十分重要的过程。本文采用一种双向能量流动的三相背靠背双PWM变换器作为虚拟电机结构,通过电机侧PWM变换器跟踪实际电机电流波形来模拟实际电机运行,再通过网侧PWM变换器将能量与电网进行交互,能够达到虚拟电机的效果,对电机驱动器进行性能测试。实验结果证明了本文所提方案的有效性。     

基于自抗扰技术的DFIG网侧换流器直接功率控制策略探究

针对双馈型风力发电机中网侧变换器,在分析其数学模型的基础上,采用基于自抗扰控制的直接功率控制策略对网侧变换器进行控制。并且利用Matlab/Simulink软件对设计的控制器进行仿真,仿真结果显示,该控制策略能够保证直流母线电压稳定,网侧功率因数为1,当系统发生扰动时,该控制策略较传统PI控制具有更强的鲁棒性,控制效果理想。     

两级式光伏并网逆变系统的研究与仿真

在两级式光伏发电系统中,前级BOOST变换器采用最大功率点的跟踪(MPPT)方法,使光伏电池达到最优状态,最大限度的将太阳能转化为电能;后级网侧逆变器采用双环控制方法,使并网电流与电网电压同频同相,电网功率因数为1。通过PSIM仿真软件,实现了最大功率点跟踪和电流并网。前后级系统可以独立完成各自功能,互不干扰,这种结构更易于系统模块化设计与集成。     

风力发电机网侧变换器的磁极约束控制

对风力发电机来说,机械部分和电网部分的优良动力性能是至关重要的。在电网侧,需要满足故障穿越和低短路功率弱电网连结的要求。本文采用联排电力电子器件,给出了一个磁约束控制(pole-restraining control,PRC)的网侧变换器。和现有的控制方法比较,磁约束控制可消除电力电子变换器内部系统的不稳定性,并能极大的增强动态性能。改进的性能通过一个风力发电机的网侧变换器做了验证。并对磁约束控制的原理作了说明,仿真结果表明了瞬态性能有所提高。     

风电系统中发电机励磁控制系统的研究

论文介绍了风电系统中双馈风力发电机（DFIG）的工作原理,论文中所提出的双馈风力发电系统主要采用了双PWM换流器结构的交流励磁系统。并运用矢量控制的控制策略对网侧变换器和励磁侧变换器进行控制。并通过Matlab软件构建了最大风能追踪的仿真模型对其进行仿真,仿真表明论文中所提出的控制策略能够实现现风力发电系统的最大风能追...     

风力发电中网侧PWM整流器的仿真研究

基于三相PWM整流器的矢量控制的原理,建立了网侧变换器所需的d-q轴模型,详细分析了风力发电系统中网侧变换器的电压电流双闭环控制原理。网侧采用了d-q模型的空间矢量脉宽调制技术(SVPWM).较好的实现了电压的跟踪和单位功率控制,整个系统可以实现整流和逆变的转换,实现能量的双向流动。仿真验证了该方案的可行性,且系统具有良好的动、静态特性。     

变频技术在风电设备中的应用

主要围绕变频技术在风电设备中的应用展开研究,以变速恒频双馈风力发电机为研究对象。对发电系统中交流励磁控制方式常见的变频装置进行了比较分析,对选择的双PWM变换器交流励磁变速恒频风力发电系统的两个控制单元——网侧PWM变换器和转子侧PWM变换器进行了控制策略分析及仿真。     

基于双PWM变换器的能馈型交流电子负载研究

为了替代传统负载和能耗型电子负载,研究一种基于双PWM变换器的能量回馈型交流电子负载。主电路采用双PWM变换器构成背靠背系统的拓扑结构,负载模拟变换器采用滞环的电流单闭环控制策略,并网变换器采用直流电压外环和电网侧交流电流内环的双环闭控制策略。通过Matlab/Simulink仿真试验,证明了该方案可以实现对负载模拟侧电流精确控制,模拟所需负载特性的功能,同时将测试电能回馈电网,并网逆变侧功率因数接近于1。仿真结果表明该方案可行且有效。     

A Novel Control Scheme for Current-Source-Converter-Based PMSG Wind Energy Conversion Systems

A novel control scheme for permanent-magnet synchronous generator is proposed in this paper, where a current-source converter is employed as the bridge between the generator and the grid for high-power wind energy conversion systems. In these medium voltage (2.3-13.8 kV) level applications, current-source converters not only have inherent advantages, but also present some challenges for controller design due to the DC link choke and filter capacitors. The control strategy is developed to achieve better performances with improved dynamic response. By maintaining the grid-side converter modulation index at the highest possible level, the proposed control scheme reduces the DC link current to a minimum value to reduce converter conduction loss. The systempsilas dynamic performance is further improved by adopting generator-side power feedforward. Simulation and experimental results are provided to verify the proposed control scheme.     

直驱风力发电系统机侧控制策略的研究

以直驱风力发电系统为研究对象,选用背靠背双PWM的拓扑结构,针对永磁同步风力发电机机侧的控制策略进行分析。在建立永磁同步风力发电机数学模型的基础上,基于ixt=0的转子磁场定向控制,设计了电流内环转速外环的双闭环控制器,并对控制原理在Matlab／Simulink上进行仿真实验,验证了该控制策略的正确性。     

Flexible control of small wind turbines with grid failure detection operating in stand-alone and grid-connected mode

This paper presents the development and test of a flexible control strategy for an 11-kW wind turbine with a back-to-back power converter capable of working in both stand-alone and grid-connection mode. The stand-alone control is featured with a complex output voltage controller capable of handling nonlinear load and excess or deficit of generated power. Grid-connection mode with current control is also enabled for the case of isolated local grid involving other dispersed power generators such as other wind turbines or diesel generators. A novel automatic mode switch method based on a phase-locked loop controller is developed in order to detect the grid failure or recovery and switch the operation mode accordingly. A flexible digital signal processor (DSP) system that allows user-friendly code development and online tuning is used to implement and test the different control strategies. The back-to-back power conversion configuration is chosen where the generator converter uses a built-in standard flux vector control to control the speed of the turbine shaft while the grid-side converter uses a standard pulse-width modulation active rectifier control strategy implemented in a DSP controller. The design of the longitudinal conversion loss filter and of the involved PI-controllers are described in detail. Test results show the proposed methods works properly.     

双馈风力发电机励磁控制系统研究

研究了电压型网侧变换器的原理,建立了在两相旋转坐标系下数学模型、设计出了控制策略、进行了仿真分析。并通过仿真验证了网侧变频器具有输入输出特性好、谐波少、能量可双向流动等特点。     

基于DSP的网侧风电变流器控制板的设计

为了实现网侧风电变流器的控制目标,提出了一种基于DSP的网侧风力发电变流器控制板的设计方案,并完成系统的软硬件设计。该控制板的硬件部分主要是基于主控芯片TMS320LF2407A,软件部分采用C语言进行编程,能够完成模拟信号的采样、处理、输出。实际试验表明,该控制板具有控制准确,反应迅速的特点,达到设计要求。     

双馈风电机组低电压穿越问题研究

本文介绍了储能Crowbar和电网电压跌落时的无功需求,在此基础上本文提出了一种新的网侧变流器故障时无功控制策略,仿真验证了控制策略的有效性。接着提出了双馈电机风力发电系统低电压穿越的控制逻辑,在双馈电机风力发电系统仿真平台上运用Matlab/simulink,采用储能Crowbar和故障时无功控制策略以及叶尖速比控制等策略实现了双馈电机风力发电系统的低电压穿越。     

直驱永磁风力发电机的控制策略研究

以直驱式永磁同步电机和变流器为对象,提出了电机侧变流器和电网侧变流器分开控制的控制方法。在电机侧采取基于最佳叶尖速比的最大风能跟踪可以在起动风速、额定风速和功率恒定三个区域最大限度地捕获风能。在电网侧采用直接功率控制策略,动态响应性能优异,算法本身也相对简单,实现了网侧功率因数恒定。系统基于MATLAB/Simulink软件的仿真波形和分析结果验证了所提出的控制策略的正确性。     

基于萤火虫优化算法的不平衡网压下VSR自抗扰控制

传统控制方式下,三相VSR在电网电压不平衡时的网侧电流谐波较大,且其动态性能容易受到负载扰动的影响.针对这一问题,文中提出了一种基于萤火虫优化算法的自抗扰控制策略.在系统的电流内环加入一种与对象模型无关的自抗扰控制器对其进行闭环控制,及时对系统内外扰动进行主动补偿和抑制.同时,利用萤火虫优化算法对自抗扰控制器的关键参数...     

Analysis and Design of a Modular Three-Phase AC-to-DC Converter Using CUK Rectifier Module With Nearly Unity Power Factor and Fast Dynamic Response

In this paper, the analysis and design of a modular three-phase ac-to-dc converter using single-phase isolated CUK rectifier modules is discussed based on power balance control technique. This paper analyzes the operation of a modular converter as continuous-conduction-mode power factor correction (CCM-PFC). Design equations, as well as an average small-signal model of the proposed system to aid the control loop design are derived. It is used to obtain the inductor current compensator, thus the output impedance and audio susceptibility become zero, and therefore, the output voltage of the converter presented in this paper is independent of the variations of the dc load current and the utility voltage. The control strategy consists of a single output voltage loop and three-inductor current calculator. The main objective of the proposed system is to reduce the number of stages and improve dynamic response of dc bus voltage for distributed power system. The proposed scheme offers simple control strategy, flexibility in three-phase delta or star-connected, simpler design, fast transient response, good inductor current sharing, and power factor closed to unity. Both simulation and experimental results are presented. They are in agreement with the theoretical analysis and experimental work.      

消除推挽DC／DC变换器偏磁策略的研究

利用了电压环和峰值电流环控制大功率推挽DC／DC变换器,提出消除主变偏磁的策略,设计了3kW推挽变换器,利用MATLAB仿真验证了该控制策略可以消除主变偏磁。该策略已用于低压大功率的变换器。