风力发电中的变速恒频技术

风力发电时希望风能利用系数能处于或接近最佳值,使用变速恒频技术能做到这一点。本文介绍风力发电系统中常用的几种变速恒频技术及一种新型的变速恒频发电系统,并对各变速恒频发电系统的特点作了简要分析。     

开关磁阻风电系统最大风能追踪控制

根据风力机的特性，探讨了追踪、捕获最大风能的方法；针对开关磁阻电机的特点，提出了开关磁阻电机变速恒频风力发电系统最大风能追踪的控制方案；详细的仿真研究验证了该控制策略的正确性和可行性。     

变速恒频风力发电系统控制方案的分析与比较

变速恒频方式通过控制发电机的转速，能便风力机的叶尖速比接近最佳值，从而最大限度地利用风能，提高风力机的运行效率。因此，变速恒频方式正在取代恒速恒频方式。     

变速恒频风力发电系统及其控制技术研究

为了最大限度地利用风能,风力发电系统应采用变速恒频控制策略。分析了鼠笼异步发电系统、双馈发电系统、无刷双馈发电等变速恒频风力发电系统的原理、性能及特点,通过对比各种风力发电机和各种控制方法的优缺点,对未来风力发电机和风力发电控制技术的发展趋势做了展望: 风力发电机大型化;采用变桨距和变速恒频技术;风力发电机采用直接驱动;采用智能化控制等。     

双馈电机变速恒频风力发电运行方式研究

分析了双馈电机的运行特性和能量转换特性，以及它在可再生能源发电领域的良好应用前景；在双馈电机和循环变流器数学模型分析的基础上研究了变速恒频(VSCF)运行的矢量控制和磁场定向控制策略，并给出了矢量控制模型，证明了可以通过控制转子电流，实现系统的变速恒频运行和系统输出有功功率、无功功率的独立解藕控制。     

变速恒频风电系统效率-可靠性优化控制

针对变速恒频风电系统,采用双频环优化控制结构研究多目标优化控制策略.低频环采用风能转换效率作为稳态优化指标,通过最佳叶尖速比法求解优化控制律;以转矩脉动作为控制变量、叶尖速比脉动作为状态变量,建立高频环优化控制模型,并在改进的高频环线性化模型基础上,以转矩脉动作为优化控制目标,应用LQG算法求解高频环优化控制律.最终实现了变速恒频风电系统的动、稳态指标综合优化控制,仿真结果证明了所设计方法的有效性.     

变速恒频风力发电机组控制策略分析

通过分析变速恒频风力发电机组运行工况,构建低于额定风速时的转速控制环和高于额定风速时的功率控制环。转速控制环和功率控制环二者独立工作,很好满足了机组对系统控制功能的要求,仿真结果表明该控制策略可行。     

变速恒频无刷双馈风力发电机的直接转矩控制

针对变速恒频无刷双馈风力发电系统,分析无刷双馈发电机的最大吸收功率与转速之间的关系,提出采用直接转矩控制方法,通过控制发电机转矩和功率因数来调节其有功功率,进而实现最大风能捕获,提高发电效率。此外,还针对无刷双馈发电机内部磁场关系复杂的特点,提出一种新型的速度观测方法,以两相静止坐标系作为参考坐标系,通过估算转子磁链同步旋转速度和转差速度来估测发电机转速,进而实现无速度传感器控制,以提高系统可靠性。由仿真结果可以看出,通过快速调节发电机转矩可以有效获得最大吸收功率,所设计的速度观测器也能快速准确地估算出发电机转速。     

交流励磁变速恒频风力发电机的最优功率控制

研究了参考有功功率和参考无功功率的确定原则和优化计算,进而探讨了发电机的功率解耦控制原理,给出了完整的交流励磁变速恒频风力发电机最优功率控制策略。仿真研究表明,基于参考功率优化计算和矢量控制技术的最优功率控制,可以有效地追踪最大风能,降低发电机损耗,提高风电机组的运行效率和性能。     

基于PID控制的变速恒频风力发电机组液压变桨距控制系统研究

文章分析了变桨距控制原理,对变速恒频风力发电机组各部分数学模型进行了分析与研究,在此基础上,建立了变速恒频风力发电机组PID液压变桨控制系统仿真模型,在matlab/simulink环境下对未加PID控制器与加PID控制器两种情况下的系统进行了仿真研究。仿真结果表明,PID控制器能改善风力机桨距控制效果,更好地捕获风能,稳定风力机功率输出。