变速恒频风力发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；在分析双馈型异步发电机数学模型和磁场定向矢量变换控制的基础上，提出了变速恒频风力发电机的有功、无功功率解耦控制策略，详细的仿真研究验证了控制策略的正确性和可行性。     

无差拍控制在串联电力有源滤波器中的应用

利用状态空间矢量描述三相电压量和电流量，建立了串联电力有源滤波器的状态方 程，并通过设计状态反馈环节使系统的闭环极点配置在原点处，以及前馈环节的误差补偿来 实 现无差拍控制。根据综合后系统的状态方程和当前的状态信息推算出下一采样周期的开关控 制量，并在下一开关周期驱动开关管，最终使输出电压跟踪参考电压。仿真结果 验证了控制算法的可行性。     

三相四线制有源滤波器的新型无差拍控制

建立了三相四线制有源滤波器的完整数学模型。针对三相四线制有源滤波器，提出了一种基于重复预测型谐波电流观测器的新型无差拍控制方案，以改善有源滤波器的动态性能。详细阐述了新型无差拍控制的原理、控制系统的离散化模型、重复预测型谐波电流观测器的工作原理及保证其稳定工作的充分条件。基于MATLAB/Simulink的有源滤波器控制系统仿真分析表明，所提出的新型无差拍控制方案在保证系统稳态精度良好的同时有效改善了系统的动态响应。     

双馈异步发电机在变速恒频风力发电系统中的应用

现代兆瓦级以上的大型并网型风力发电机组,多采用风力机叶片浆距可以调节的双馈异步发电机及变速恒频运行的方式。这种运行方式可以实现优化风力发电机组内部的机械负载及优化电力系统的电网质量;双馈异步发电机的变速恒频运行是建立在发电机交流励磁变速恒频发电技术基础上的。在变速恒频风力发电系统中,由于风能的不稳定性和捕获最大风能的要求,要求转子交流励磁电源不仅要有良好的变频输入、输出特性,而且要有能量双向流动的能力。     

基于PMSG风力发电系统的最大功率追踪控制

建立了以永磁同步发电机(PMSG)为对象的变速恒频风力发电系统,推导了d-q坐标系下PMSG的数学模型,提出了风力发电系统中的功率控制、转速控制与最大功率追踪(MPPT)算法以及双PWM电能变换器的控制策略.同时,搭建了该系统的仿真模型,对风速阶跃变化时机组运行情况,进行了仿真,结果验证了最大功率追踪控制的有效性.     

交流励磁变速恒频风电系统运行研究

随着风电机组单机容量的不断增大，采用变桨距风力机实现最大风能捕获和利用的变速恒频发电已成为当前风电技术的研究热点。文中从理论到实践全面讨论了双馈发电机交流励磁变速恒频的发电原理、对交流励磁变频器的要求，以及为追踪最大风能捕获、实现发电机有功、无功功率独立调节和变速恒频下空载并网控制的定子磁场定向矢量控制策略。实验风电机组的空载、并网、同步速上、下的发电运行全面验证了所提出的交流励磁变速恒频关键风电技术的正确性，为大型风力机组的工程实现奠定了一定的理论及技术基础。     

风力发电系统发生低压穿越时对电网电能质量的影响分析

介绍了风力发电系统的低压穿越技术,分析了风力发电系统在发生低压穿越时对电网电能质量的影响。提出了使用保护电路单元来改善风力发电系统在发生低压穿越时提高电网电能质量的方法,通过软件仿真,验证了该方法的合理性和正确性。     

基于双馈电机的变速恒频风电系统仿真研究

介绍了基于双馈电机的风电系统变速恒频运行原理,建立了定子磁链定向矢量控制数学模型。在此基础上,Matlab／Simulink为工具,搭建了系统仿真模型,实现了发电机输出有功和无功功率的解耦控制。仿真结果证明了理论分析的正确性,对今后的实验研究有一定的理论指导意义。     

单相并联型有源滤波器的鲁棒电流控制方法

有源滤波器与无源滤波器相比有很多优点，是消除或限制电力系统谐波污染的一种有效措施。电流环的控制是有源滤波器控制的关键部分。传统的并联型有源滤波器需要对多个电流进行采样，文中提出一种仅采样电源电流的新方法。考虑到对瞬时电流控制时容易引入噪声，影响系统的稳定性，文中在无差拍控制的基础上，提出了采用可复位积分器作为输入滤波器的平均电流控制方法，该方法对参数的变化和采样噪声及周期噪声都有很强的鲁棒性。仿真和实验证实了该方法的有效性。     

不平衡电压下双馈异步风力发电系统的建模与控制

提出了不平衡电网电压条件下双馈异步发电机（DFIG）在正、反转同步速旋转坐标系中的完整数学模型，推导和分析了不平衡电网电压条件下DFIG定子输出瞬时有功、无功功率组成。在此基础上，提出了小值稳态不平衡电网电压条件下增强DFIG不间断运行能力的4种可供选择的控制方案。讨论了不同不平衡控制目标下转子正、负序电流指令值计算原则，设计了正、反转同步速旋转坐标系中DFIG的双 dq转子电流控制器的不平衡控制方案，实现了不平衡电网电压条件下转子正、负序电流的独立跟踪控制，有效地提高了小值稳态不平衡电网条件下风电机组的不间断运行能力。仿真研究验证了理论分析的正确性和所提出的双 dq转子电流不平衡控制方案的有效性。     

不同异步风力发电机组的低电压穿越能力研究

为了对比不同异步风力发电机组的低电压穿越能力,给出了包括风速模型、风力机模型和异步风力发电机模型在内的风电机组模型和无功补偿装置(SVC)模型。建立了仿真风电场模型,分别仿真了两种典型异步风力发电机组未加装SVC和加装SVC时发生短路故障后的低电压穿越能力;针对仿真前后电压、有功功率、无功功率和转速的变化情况对两种异步风力发电机组的低电压穿越能力进行了对比分析。     

电网电压骤降故障下双馈风力发电机建模与控制

双馈感应发电机（DFIG）在变速恒频风力发电中得到广泛应用，对DFIG采用矢量控制可使风电系统实现最大风能追踪和有功、无功解耦调节，从而获得优良的发电运行性能。但在传统的矢量控制方式中，通常认为是无穷大理想电网，忽略了定子励磁电流变化的动态过程，从而得到简化的DFIG数学模型，并以此作为电流内环控制器的设计依据。这种控制器在电网正常的情况下可使系统获得优良的动静态特性，但当电网出现故障时，其控制性能将恶化。为了提高电网电压故障情况下DFIG不间断运行能力，文中以DFIG的精确数学模型为依据，针对传统的2种矢量控制方式的不足，提出了改进的控制方案，并对改进前后电网电压骤降情况下DFIG的动态过程进行了仿真对比，结果表明改进方案可以有效控制转子电流，保护转子励磁变频器，提高DFIG变速恒频风电系统在电网故障下的不间断运行能力，是并网DFIG风力发电机的一种有效、实用的控制策略。