基于S函数的并网型交流励磁双馈电机风力发电系统研究

介绍了交流励磁变速恒频双馈电机的运行原理,推导了双馈电机在发电机惯例下的数学模型,采用S函数实现了双馈电机动态系统的状态方程数学描述,并使其和Simulink解法器进行交互.变速恒频双馈电机风力发电是一个受并网前后发电机运行状况影响的暂态过程,利用S函数编写双馈电机的仿真程序,建立了空载运行和发电运行的变速恒频双馈电机风力发电子系统模型,在仿真过程中可对双馈电机进行精确控制,然后对其进行了系统整合,最后对系统在不同工况下的响应特性进行了仿真研究.变速恒频双馈电机风力发电系统的仿真与理论分析高度一致,同时,仿真结果验证了系统对转速突变和电网电压跌落工况的有效性.     

双馈电机变速恒频风力发电系统研究

结合双馈发电机特性,分析了双馈电机变速恒频风力发电系统的工作原理。重点介绍了变速恒频运行方式下双PWM变换器的原理和定子磁场矢量控制系统的设计,并提出了以ARM作为核心控制器的控制系统结构,对系统矢量控制部分进行了仿真实验。     

变速恒频风电系统电机直接转矩控制策略

介绍了变速恒频风电系统的双馈电机直接转矩控制策略,通过电机直接转矩控制的试验显示,该策略具有同步速度快,并网瞬间冲击电流小的优点,能够满足变频恒速双馈电机的控制需要。     

变速恒频无刷双馈风力发电机的建模与仿真

建立了包括风速、风力机和风力机机械控制部分、变速恒频无刷双馈风力发电机的整体动态数学模型：应用MATLAB软件中的SIMULINK环境,以建立的数学模型为基础搭建了变速恒频无刷双馈风电机组仿真模型。以渐进风和随机风为例．对仿真模型进行分析。仿真结果表明了变速恒频尤刷双馈风力发电机良好的运行特性及模型的正确性,并为无刷双馈电机在风力发电系统的进一步应用研究提供了可靠的理论依据。     

变速恒频双馈异步电机无源性控制

提出了变速恒频风力发电系统中双馈电机的无源性控制。系统采用能量的观点考虑双馈电机作为非线性控制对象,通过选择适当的状态稳态特性和注入阻尼方法,结合变速恒频风力发电系统控制要求,设计出一种既能保持定子侧单位功率因数运行、又可渐进跟踪期望定转子电流、转速的无源控制器,从而实现了系统的最大风能捕获。仿真结果表明,与传统的矢量控制相比,无源控制器具有很好的快速性和精确性。     

交流励磁变速恒频双馈风力发电系统并网控制策略与试验

提出了一种双馈风力发电系统并网控制策略。给出了双馈电机在同步旋转坐标系里的数学模型,采用电网电压定向矢量控制,对双馈电机的数学模型进行了简化。结合交流励磁双馈电机风力发电系统并网的实际情况,提出了分段并网控制策略,给出了各个控制器的设计方法。在实验室所搭建的变速恒频双馈电机风力发电试验平台,作了相应的验证性试验。试验结果证明,所提出的方法可以使双馈电机实现平滑并网。     

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。     

无刷双馈风力发电机的理论分析

介绍了无刷双馈发电机的结构和变速恒频发电原理。从电机稳态模型出发,分析了无刷双馈电机作为变速恒频发电机在各种不同转速范围内各定、转子间的能量传递关系,得出了无刷双馈电机适用于风力发电的结论。     

级联式双反馈风力发电系统建模仿真

提出了一种新型的变速恒频级联式双反馈发电系统.该系统省略了PWM变换器及直流电容.不需要进行频率控制,与常规的双反馈风力发电系统相比,原理简单,控制方便.文章分析了系统变速恒频发电原理.通过对双馈电机的分析建立了该系统稳态运行时的电路模型,并进行了理论分析.在此基础上.利用SIMULINK分别对空载和负载稳态运行进行了仿真.通过对仿真结果分析,给出了该系统发电运行的条件.该系统空载运行时的并网比变速恒频双反馈发电系统空载并网更容易实现.     

基于AMESim的风电机组建模和仿真

根据双馈型风电机组的结构,基于多学科系统建模仿真平台AMESim建立了包含叶轮气动特性、传动链、双馈电机及其控制的整机模型。研究了风电机组将风能转换为电能的过程,模拟了变速恒频控制可实现并网要求。     

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。     

并网风电机组输出电能闪变和谐波指标的比较与分析

对根据IEC 61400-21标准进行测试的四款风电机组,即750 kW定桨失速型机组、2 MW变速恒频全馈机组、2.5 MW变速恒频双馈机组和运达（WD77-1500 A/1500 kW）变速恒频双馈机组的电能质量测试和评估报告进行了分析,通过比较风电机组闪变的测量值、谐波电流值,可对各种风电机组在不同方面的性能有一定的了解。     

转子电流混合控制的并网型绕线式异步风力发电机系统

在分析绕线式异步风力发电机系统转子变流器组成特点的基础上,提出一种新型转子电流混合控制的电路拓扑结构及其控制策略。分析了其中双馈运行和斩波调阻运行两种控制方式之间的切换过程和实现连续过渡的控制规律,并对该风力发电系统进行了动态仿真研究。结果表明,该控制方法兼备双馈控制法和斩波调阻法的一些优点,显著降低了转子变流器的硬件成本,实现了两种控制方式之间的连续过渡,可以满足变速恒频风力发电机系统的要求。     

新型无刷双馈变速恒频风力发电系统的建模与数字仿真

无刷双馈变速恒频风力发电系统具有可靠性高和能够最大限度地实现风电能量转换等一系列优点。介 绍了无刷双馈风力发电机及其变速恒频风电系统的组成,建立了基于Simulink技术的发电机仿真模型,研究了该 种发电机的变速恒频控制技术。仿真研究初步验证了发电机模型与控制策略的正确性。     

变速恒频风力发电机组动态模型及并网研究

分析了风力发电系统的特点,着重介绍了变速恒频（Variable Speed Constant Frequency,VSCF）风力发电机组运行的基本原理．在此基础上,探讨了风力发电机组各部分的仿真建模,并分析了目前适用于不同条件下的双馈感应式异步发电机（Double—Fed Induction Generator,DFIG）变速恒频（AC—Exited Variable Speed Constant Frequency,AEVSCF）风力发电机的数学模型。对含变速恒频风机电网系统的故障扰动过程进行仿真分析．结果验证了建模的正确性。在故障扰动的最后对未来风电机组建模的研究重点提出了一些建议。     

基于直流电机的风力机模拟技术研究

分析了风力机的运行原理,建立了风力机模型,制定了简单有效的转速、转矩控制模拟方案,搭建了基于DSP的直流电机风力机模拟平台,应用LabWindows/CVI开发了上位机界面。该风力机模拟系统应用于并网型变速恒频交流励磁双馈风力发电系统,实现了模拟风力机在不同风速、转速下的运行状态,满足了双馈发电机在同步、超同步、亚同步状态下运行以及进行风电系统最大风能追踪等方面研发的需要,可方便用于实验室条件下风电技术的研究。     

兆瓦级变速恒频风电机组变速控制策略的研究

针对变速恒频风电机组的变速控制策略进行了研究,并以兆瓦级变速恒频风电机组为模型,对几种变速控制策略进行了仿真.在对仿真结果进行了讨论分析的基础上,结合大型变速恒频风电机组的整机特点和控制方法的可行性,该文采用了功率闭环的变速控制策略;最后在自主研发的1.5MW变速恒频风电机组控制系统及变流器样机上对变速运行的功率控制策略进行了大量实验和长期的现场试运行,验证了所提出的变速控制策略的可行性与实用性.     

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。     

基于转矩极限的改进风电机组虚拟惯量控制策略

为解决大规模风电并网带来的系统频率稳定性降低问题,风电机组通过虚拟惯量控制可为系统提供短期频率支撑,然而惯性响应期间风电机组转速收敛缓慢,导致一部分转子动能被无故浪费;转速恢复阶段的有功突变易造成频率二次跌落。为此,提出基于转矩极限的改进风电机组虚拟惯量控制策略,实现在释放较少动能的前提下提供与传统策略相同的频率响应服务;并在频率步入准稳态时,借助时变功率函数开始转速恢复,实现转速快速恢复的同时缓解二次频率跌落。基于EMTP-RV仿真软件搭建包含风电场的电力系统模型,验证了所提策略的有效性。