2 mw风力发电机组主控制器设计

主控制系统是大功率风电发电机组的核心和关键部件.阐述了2 MW风力发电机组主控制系统的技术特点,介绍了主控制器的软件流程设计、主要功能模块设计、安全系统设计和主控制器的硬件选型,并例举设计成功案例进行阐述.     

风力发电机组的自适应转矩控制及载荷优化

针对变速变桨风力发电机组(variable speed variable pitch,VSVP)如何在低风速时最大限度捕获风能以及在额定风速以上降低传动链载荷进行研究。低风速时在研究了传统风能追踪控制策略的基础上,文中提出通过改变最优增益系数来追踪最佳风能利用系数的自适应转矩控制策略。同时针对风力发电机组传动链的扭转振动,提出了基于发电机转速反馈滤波的转矩纹波控制方式。以2MW变速变桨风力发电机组为验证对象,基于Blade软件平台对所采用的控制策略进行仿真研究。结果表明：所提出的自适应转矩控制策略能够更好的追踪最大功率点,同时采用转矩纹波能够降低传动链载荷     

兆瓦级风力发电机组有功功率调节综述

大型兆瓦级风力发电机是近年来风电机组的发展趋势,其控制系统变得越来越重要,对其的设计要求也变得越来越苛刻。此外,对风电机组的性能和结构性载荷都取决于对控制器的认识为风电机组的研究带来的新动力。将控制器的任务扩展到减轻结构性载荷激励了对寻求新的利用叶片节距系统来使结构性载荷的减轻最大化的控制策略的探究。为了加强对用于兆瓦级风电机组的控制的可能性和潜力的认识,文章对其进行了概要介绍,并讨论了控制系统在风能技术中的地位及其作为一种综合了开发者的洞察力的技术的作用。     

感应电动机时变转矩跟踪的无源性控制器设计

分析了根据无源性控制原理设计感应电动机转矩跟踪控制器的一般步骤和方法，得到了由期望转矩确定期望轨道的方法和方程，根据所设计的期望轨道，给出了对时变的期望转矩进行跟踪控制的无源性控制器的一般设计方法，从而将期望转矩为恒转矩的情形推广到时变的情形。     

变桨风力发电机组控制器优化设计

风速的随机性和风电机组控制系统的非线性导致难以获取风电机组精确的数学模型.鉴于实际的风电工程通常采用简单的比例-积分-微分(proportional integral differential,PID)控制器或比例-积分(proportional integral,PI)控制器达到输出恒定功率的控制目标,不涉及复杂的智能控制算法,在风速高于额定风速时,提出了一种基于加性分解原理的方法来规范风力发电机组变桨控制器的设计参数,将风力发电机组变桨控制问题分解为2个简单的子问题,即线性时不变主系统的追踪问题和辅系统的镇定问题.基于该原理,设计出了简单的PI控制器,并在此基础上进行了控制器优化设计,而且通过理论推导给出了该控制器的稳定性证明,最后通过仿真验证优化后的控制器能够大大增加输出功率的平稳性.这将为今后设计风力发电机组变桨控制器设计提供一定的准则.     

基于转矩面积的STATCOM稳定控制器设计

同步发电机的同步转矩分量及阻尼转矩分量是影响电力系统稳定性最直接的因素,转矩面积则将这2个转矩分量有机结合起来.文中推导出转矩面积的计算方法,再利用最大转矩面积原理对静止同步补偿器(STATCOM)稳定控制器进行优化设计,解决了STATCOM稳定控制器可能会恶化系统同步转矩这一问题.所设计的稳定控制器投入运行后,可以保证同步发电机同时拥有足够大的同步转矩和阻尼转矩,使得系统的稳定水平得以提高.最后给出一个算例进行验证,EMTDC的仿真结果证实了此方法的有效性.     

海上风力发电机组载荷控制方法研究

根据海上风力发电机组的运行特点,分析了海上风电机组的载荷来源及其特殊性,通过仿真探讨了空气动力载荷、海波载荷等对海上风电机组的影响,随机的非线性风载荷和波浪载荷等都将给海上风机安全控制提出较大挑战,本文针对性地提出了主动空转控制、塔架加阻控制、抗台风控制等降低海上风电机组运行载荷的控制方法,仿真结果表明上述载荷控制策略有效的降低了海上风力发电机组的载荷。     

基于混沌优化算法的风力发电机组控制器设计

提出混沌优化算法,并对PI控制器参数进行整定,仿真结果表明,基于此算法优化后的控制器参数能在系统发生扰动时迅速平稳波动,提高了系统的暂态稳定性,使风力发电机组更安全高效的运行,进一步改善了风力发电质量.     

基于鲸鱼优化算法的风力发电机组变桨模糊控制策略

由于风的变化性、随机性等因素,风电机组的输出功率处于不稳定的状态。当风速超过额定风速时,通过精确地调节桨距角,保证风电机组输出功率的稳定性。针对该问题,基于Matlab/Simulink仿真软件,搭建出风电机组变桨控制模型,设计了基于鲸鱼算法优化的模糊PID控制器。然而,模糊控制参数繁多,仅靠专家经验进行整定比较困难。因此,通过鲸鱼算法对模糊参数进行在线最优整定,很好地解决了风电机组的大滞后和非线性问题。通过对比分析PID控制器和模糊PID控制器的性能,仿真结果表明后者可以使功率快速趋于额定值,提高了系统的动态响应,并且可以精确调整桨距角。此外,模糊PID控制器最大限度减轻了变桨机构的疲劳,增加了风机的寿命。     

变速风力发电机组的多变量桨距控制策略

针对大型双馈式变速变桨(variable speed variable pitch,VSVP)风力发电机组在额定风速以上如何保持输出电功率稳定和降低风轮转速波动的控制技术进行研究.在研究了传统变桨距控制策略的基础上,提出非线性转矩控制结合以独立变桨作为主体因素的多变量控制策略,并基于Bladed软件平台开发的外部控制器...     

变速风力发电机组的多变量桨距控制策略

针对大型双馈式变速变桨(variable speed variable pitch,VSVP)风力发电机组在额定风速以上如何保持输出电功率稳定和降低风轮转速波动的控制技术进行研究.在研究了传统变桨距控制策略的基础上,提出非线性转矩控制结合以独立变桨作为主体因素的多变量控制策略,并基于Bladed软件平台开发的外部控制器对该控制策略与传统的变桨控制策略进行仿真比较.结果表明:相对待统的变桨距控制,提出的变桨距控制使风力发电机组能够在额定转速下保持稳定的电功率输出,同时也能减小齿轮箱转矩尖峰.     

带神经网络转矩观测器的PMSM自适应前馈 PID控制器设计

推导了永磁同步电机(PMSM)的ARMA模型，由递归神经网络构成综合转矩观测器，从而把综合负载转矩视为可测干扰；结合极点配置自校正控制、PID控制和前馈控制思想，设计了PMSM的自适应前馈PID控制器。有效地解决了PMSM系统中参数变化和负载扰动等不确定性问题。仿真实验结果表明，该方法具有较强的鲁棒性。     

基于转矩偏差的双馈风力发电机有功功率平滑控制

风力发电机组运行在额定风速以下时,风速快速变化和风力发电机组的响应延迟引起输出有功功率波动,对并网运行不利.提出了一种新型风力发电机输出有功功率控制策略.在按照输出平滑有功功率的要求调节发电机转速的同时,根据测量参数,计算电磁转矩,根据电磁转矩偏差对转子励磁电压进行补偿,输出更加平滑的有功功率.仿真结果表明了上述方法的...     

异步电机滑模直接转矩控制器的设计

阐述了采用滑模控制器三点式直接转矩控制逆变器的原理、特点及微机控制方案,建立了系统的数学模型,并给出仿真波形。     

基于转矩面积的UPFC稳定控制器优化设计

通过推导统一潮流控制器(UPFC)稳定控制器的状态方程,分析了UPFC稳定控制器对同步发电机电磁转矩的影响。同步发电机的同步转矩分量和阻尼转矩分量是影响电力系统稳定性最直接的因素。考虑到利用UPFC稳定控制器提高系统阻尼转矩时有可能会恶化系统的同步转矩,文中利用转矩面积对UPFC稳定控制器进行了优化设计,较大的转矩面积可以确保同步发电机同时拥有足够的同步转矩和阻尼转矩。优化后的UPFC稳定控制器在提高系统阻尼转矩的同时,改善了系统的同步转矩,从而有效提高系统的稳定水平。最后给出一个算例进行验证,EMTDC的仿真结果证实了该方法的有效性。     

风电场风力发电机组塔架基础设计研究

基于广东徐闻洋前风电场工程,对风力发电机组塔架基础设计进行研究。通过合理的设计优化,在基础形式、桩型、稳定性等方面采用了独特的思路和新工艺。     

基于DSP的异步风力发电机组软并网控制器的设计

介绍用于异步风力发电机组的软并网技术和软并网控制器，分析该控制器的主要工作原理，阐述了控制器的软硬件设计，重点讨论了以TMS320F240为核心，以无触点可控硅为主要控制器件的软并网控制器的硬件结构。论文对软并网的控制律进行了仿真研究，给出了该控制器的软件主体结构框图。     

基于扰动调节控制器的风力发电机独立变桨距研究

本文将风力机的独立变浆距控制分成两部分设计：一是集中变桨距控制部分;一是修正变浆距控制部分。利用非线性PID控制设计集中变桨距控制器,使风力发电机组的输出功率稳定在额定值附近;利用基于扰动调节控制（Disturb＆rice Accommod＆ting Control简称DAC）器得到修正桨距角,减小风力机各叶片上的载荷。将各叶片的修正桨距角与集中桨距角之和作为对应叶片的独立桨距角输入风力机,实现了对风力机各叶片的独立变桨距控制。     

基于S7-1200的风力发电机组控制系统

以S7-1200PLC作为主控制器,设计实现了变桨恒速风力发电机组控制系统。介绍系统硬件组成结构,用博途V11软件进行了控制功能的组态编程,对偏航控制和变桨控制原理及其实现作了详细描述,系统能克服风力波动对输出功率的影响,从而实现恒功率输出。设计了触摸屏监控界面,可以实时监测机组运行状态。系统可靠性高、可维护性好、人机交互方便,具有远程通信能力。