交流励磁风力发电系统的控制策略与仿真研究

详细阐述了交流励磁风力发电系统变速恒频发电的基本原理.在讨论了交流励磁发电机两相旋转坐标系下的数学模型后,引入以定子磁链矢量定向的方案,将该数学模型简化为交流励磁发电机的矢量控制方程.根据矢量控制方程给出了交流励磁发电机矢量控制系统的控制框图.在Matlad/Simulink环境下,构建了整个交流励磁风力发电系统的仿真模型,并进行了发电机有功、无功独立调节的仿真研究,验证了矢量控制方案的有效性.     

交流励磁发电机定子磁场定向的矢量控制研究

论述了交流励磁发电机基于定子磁场定向的控制原理,推导了发电机有功功率、无功功率与转子励磁电流的关系,搭建了交流励磁发电机双闭环控制模型,讨论了定子磁链幅值和位置的确定,进行了采用PID调节器双闭环控制的仿真研究,结果表明定子磁场定向的矢量控制原理能够实现对交流励磁发电机有功和无功功率的快速、解耦控制。     

交流励磁变速恒频风力发电系统并网控制技术研究

通过分析交流励磁变速恒频风力发电系统的运行原理,将定子磁链定向控制技术引入并网控制中来,提出了交流励磁发电机的双闭环并网控制策略。采用分开建模、分时仿真的思路,以Matlab／Simulink为工具,建立了完整系统的仿真模型,进行了发电机的并网调节、过渡过程和最大风能追踪控制的仿真研究。仿真结果验证了所提策略的正确性。     

基于Simulink的电力系统稳定器(PSS)应用仿真

通过建立同步发电机的励磁系统模型,介绍了Matlab/Simulink仿真工具在电力系统仿真中的应用方法.针对不同故障类型,对发电机暂态参数在AVR控制和PSS控制下的暂态过程进行了仿真和比较.仿真结果证实,双输入PSS具有明显的抗故障干扰、抑制低频振荡能力,有助于提高电力系统的稳定性.     

考虑发电机励磁的AC/DC系统模型与控制器设计

针对高压直流输电系统(HVDC)与发电机励磁协调控制问题,建立了HVDC和发电机励磁综合控制模型,采用微分几何变换法进行部分线性化获得了与原系统相同定性行为的线性系统.基于该线性化模型设计了控制方案并对控制器进行仿真.仿真结果表明,验证了控制器的有效性、可靠性,易于实际应用.     

电厂发电机励磁系统的节能控制模型仿真分析

摘要： 电厂发电机励磁系统具有非线性、强耦合的特点,能耗较大。提出基于模糊自适应算法的电厂发电机励磁系统节能控制模型,给出节能控制模型输入输出变量的确定过程和相应的模糊控制规则的设计步骤,把经模糊推理得到的输出模糊变量通过反模糊化过程变成精确量,设计模糊隶属度函数。采用模糊自适应算法设计电厂发电机励磁系统节能控制模型并搭建仿真环境,对存在干扰时2种模型节能控制效果和电厂发电机励磁系统出力情况分别进行了实验仿真和实验结果的比较分析。由实验分析结果可知,文中构建的模型较PID模型具有更强的抗干扰能力,能更有效地降低节能控制模型的超调量;该励磁系统模型的负荷率较低,基本能维持全天最低出力。     

基于BPA的励磁系统建模

励磁系统在源网协调运行中正发挥着越来越重要的作用,建立准确可靠的励磁系统模型是研究电网稳定性的基础,是稳定性结论真实可靠的必要保证,是制定合理的电网运行策略的重要条件。为了在BPA中研究发电机的稳定性,通过空载试验等现场实测的方法,获取发电机励磁系统的动态特性和模型特征。在励磁系统数学模型的基础上,通过建模仿真以及参数辨识的方法,建立了BPA可以调用的励磁系统模型,整定模型参数。通过BPA搭建了单机无穷大仿真模型,验证了模型的正确性。验证结果表明：整定模型与实际励磁系统具有相同的动态特性,为电力系统稳定性研究工作提供了真实可信的模型。     

基于电流源型变换器的大型同步发电机励磁

将基于全控开关器件的电流源型变换器用于大型同步发电机励磁,采用正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术控制开关状态.利用dq坐标系的间接电流控制实现对SPWM电流源型变换器功率双向流动的控制.验证了SPWM电流源型变换器带大电感负载运行的可行性.仿真试验表明,与传统可控硅励磁相比,整流时该励磁系统能向发电机端发出或吸收无功,逆变时能使励磁电流快速下降、加快励磁系统调节速度、发电机故障时实现交流灭磁.     

储能系统逆变器虚拟同步机控制算法研究

由于风力发电机等分布式电源的渗透率逐渐提高,对电力系统的无功平衡、电压质量和电压稳定性等因素也产生越来越多的负面影响。为提高电力系统稳定性和电压质量,以储能系统为后备支持,提出了基于虚拟同步发电机(VSG)控制的储能系统控制方法。该方法包括同步发电机(SG)的电气部分、励磁部分和机械部分,使变换器具有同步发电机的特性,可精确控制储能系统输出的有功和无功功率。最后通过Matlab/Simulink仿真模型验证了该控制方法的可行性。研究成果可为新能源并网系统安全控制提供参考。     

带有直流输电系统的大型水轮发电机组的正负励磁系统稳态分析

介绍了正负励磁系统；建立了大型水轮发电机组的带地方负荷接线方式下的稳态模型及高压直流输电系统（ＨＶＤＣ）的准稳态（ＱＳＳ）等值阻抗模型、正负励磁系统的派克模型以及发电机对长线充电的线路模型；分析了正负励磁系统对空载长线充电距离的影响和带有直流输电系统对发电机吸收无功能力和发电机运行的静态稳定性的影响。仿真结果表明，大型水轮发电机组装有正负励磁系统，并采用直流输电系统向远距离输电具有很大的经济效益。     

基于状态观测器的调速器液压系统故障诊断

水轮机调速器是水电厂重要控制设备,其工作的稳定性直接关系到水轮发电机组乃至电力系统的安全稳定运行。应用现代故障诊断技术,提出了一种基于状态观测器的故障检测与诊断方法,以实现调速器液压系统的故障检测。通过仿真验证了这种方法依然具有较好的故障检测和诊断能力。     

基于模糊控制理论TCSC的PID控制器设计研究

将模糊控制理论引入传统的P ID控制器上,设计了可控串联电容补偿器的模糊自适应整定P ID控制器。该控制策略算法简单、无需精确的数学建模,并可在线修改控制器参数,以达到自适应、自学习的目的。通过在单机无穷大系统中对该控制器进行仿真,并与常规P ID控制器的效果相比,该方法可更好地提高系统的暂态稳定性、有效地阻尼系统振荡。     

基于扰动后拓扑与叠加原理的功率突变量分配估计方法

电力系统发生扰动或执行安全控制措施时,系统功率平衡被打破,系统状态发生突变,影响系统安全稳定运行特性和控制措施执行效果.结合扰动后网络拓扑和叠加原理,提出了基于扰动后拓扑的突变量功率分配分析方法,推导了适用于负荷投切或发电机投切等单节点扰动和线路跳闸或直流闭锁等两节点扰动的突变量功率分配估计公式,并在IEEE标准10机...     

基于模型预测控制的虚拟同步发电机控制策略

为了提高惯性和促进电网恢复,提出一种基于LCL型并网逆变器的虚拟同步发电机模型预测控制（MPC-VSG）策略。该方法在模型预测控制（MPC）中引入虚拟同步发电机（VSG）控制输出电流内环的参考值,使内环电流参考值可随电网电压和频率变化。基于Matlab搭建仿真模型,和MPC控制方法相对比和分析。仿真结果表明：当逆变器输出功率发生变化时,采用VSG的模型预测控制可增加电网的惯性和稳定性,改善系统暂态过程。     

基于MATLAB的并网风电场动态仿真

以并网型风电场为研究对象,建立了异步风力发电系统的动态数学模型,包括风速、风力机、异步发电机以及补偿电容器4部分,其中异步发电机采用三阶模型.利用MATLAB/Simulink建立了仿真系统模型,详细论述了仿真的方法和过程,并对风电场接入电力系统进行了动态稳定分析,验证了采用S函数和Simulink相结合的方法可以有效进行电力系统的分析与计算.同时对如何提高风电系统短路故障后的动态稳定性进行了研究,提出了采用x/r较小的联络线或适当提高电容器的补偿量都有助于提高短路故障后风电系统稳定性的改善措施.     

Multivariable adaptive control for a thermal generator

A digital control system using the optimal control has been developed for a thermal power generator. In order to increase the generator control performance for improving the power system stability, this system supplies the excitation system directly with control signals and provides the governor system with control signals and supplemental control signals for a conventional governor. The system utilizes adaptive control for changes in generator nonlinear characteristics, as well as in power system characteristics. The principles and application of this system are described and results of simulation tests using a 1000 MVA thermal power plant model on a high-reliability AC/DC electric power system simulator are presented. The results verify the performance of this system, as well as the applicability of the system to actual plants