变速恒频双馈风力发电系统最大风能捕获控制

为实现双馈风力发电系统的变速恒频运行和最大风能捕获,探讨了最大风能捕获的方法,通过对双馈发电机动态数学模型的研究,提出了基于定子磁场定向的有功、无功功率解耦控制策略。通过风速变化下的系统仿真验证了理论的正确性和可行性。     

最大风能捕获风力发电系统及其仿真

介绍了变速恒频交流励磁双馈电机的风力发电系统。在检测不同风速下，给出最佳电机转速，再根据定子磁链定向方法对电机的有功功率和无功功率的解耦控制，实现最大风能捕获。给出了系统仿真模型和仿真结果，验证了系统控制策略的可行性和正确性。     

基于矩阵变换器的矿井双馈提升机控制系统

此处在双馈电机定子磁链定向数学模型下,提出采用矩阵式变换器(MC)作为主电路,调节矿用提升机转子侧绕组输入电压的控制系统。提升机带负载加减速运行时可实现能量的双向流动,节能效果明显。通过MC调节转子绕组电流实现平滑调速,改善提升机动态性能,定子侧输入功率因数可调,能减少对电网的干扰。MC采取简化的间接空间矢量调制策略,运用Matlab,对新控制系统进行仿真研究,然后进行模拟实验,结果验证了所提方法的可行性。     

变速恒频双馈风力发电系统最大风能捕获控制

为实现双馈风力发电系统的变速恒频运行和最大风能捕获,首先探讨了最大风能捕获的办法,其次通过对双馈发电机动态数学模型的研究,分析了基于定子磁场定向的有功、无功功率解耦控制策略。最后通过风速变化下的系统仿真验证了理论的正确性和可行性。     

最大风能捕获风力发电系统及其仿真

介绍了变速恒频交流励磁双馈电机的风力发电系统。在检测不同风速下,给出最佳电机转速,再根据定子磁链定向方法对电机的有功功率和无功功率的解耦控制,实现最大风能捕获。给出了系统仿真模型和仿真结果,验证了系统控制策略的可行性和正确性。     

双馈风力发电机最大风能追踪策略的研究

以双馈风力发电机为例,为了最大限度利用风能,增加风力发电机组发电量,简要介绍了双馈风力发电系统结构及其部分数学模型,分析了最大风能追踪的机理及最大风能追踪的实现过程,并给出了采用双馈电机定子磁链定向的矢量控制策略实现最大风能追踪的方法。最后利用Matlab/Simulink对控制策略的可行性进行仿真验证并得出该方案可行的结论。     

矩阵变换器励磁双馈调速系统的建模与仿真

双馈调速能够实现转速和无功的独立调节，具有广阔的应用前景。矩阵变换器以其优良的特性成为双馈电机转子励磁电源的理想选择。建立了矩阵变换器励磁的双馈电机定子电压定向的矢量变换控制模型，利用MATLAB／Simulink仿真平台进行了仿真研究。仿真结果验证了该方案的正确性和有效性。     

变速恒频双馈风力发电系统最大风能追踪控制

分析了风力机的功率特性以及双馈感应电机的运行特性,探讨了最大风能追踪的控制策略,在定子磁链定向矢量控制策略下,基于S函数建立了双馈风力发电系统的仿真模型,并在两次阶跃风速下对所建模型的运行特性进行了仿真研究。仿真结果表明系统实现了最大风能追踪以及变速恒频运行,同时验证了所建模型以及控制策略的正确性。     

孤岛双馈风力发电机组最大风能捕获策略

在分析孤岛双馈风力发电机组最大风能捕获原理的基础上,提出了一种通过控制负载侧变换器功率使电机转速随风速变化以实现最大风能捕获的控制策略。首先,采用改进的孤岛双馈风力发电系统拓扑结构,分析其功率关系。其次,根据负载侧变换器的数学模型及系统功率关系,建立了孤岛双馈风力发电机组最大风能捕获的控制策略。最后,利用MATLAB/Simulink对不同风速下孤岛双馈风力发电机组的运行性能进行了分析和比较,结果验证了该控制策略的正确性与有效性。     

模糊逻辑的双馈发电机最大风能捕获控制

针对并网型风力发电机组的最大功率跟踪及改善电能质量问题,采用新型双馈电机构成风力发电机组,利用矢量变换控制器和全模糊控制器实现了无刷双馈电机变速恒频控制.在模糊控制器的设计过程中引入模糊自修正因子,给据不同控制要求模糊自修正因子加以适当变化,使得额定风速以下时,根据风速变化,控制电机转速获得最佳叶尖速比,实现最大功率跟踪和变速恒频.仿真结果表明,比传统PID控制器能更有效地减少振荡,较快地达到稳态,提高了风能转换系统的效率和质量.     

采用矩阵式变换器的双馈变速风力发电系统

根据变速风力发电原理,结合矩阵式变换器和直接转矩控制的优点,建立了基于矩阵式变换器的双馈异步发电机直接转矩控制系统。为实现矩阵式变换器输入侧功率因数为1,并使输入电流和输出电压呈现正弦波,以电磁转矩、转子磁链、矩阵式变换器输入侧电压和电流相位角的正弦值的平均值为控制量,得到矩阵式变换器的开关选择表和直接转矩控制算法。仿真结果表明,系统具有良好的调速性能,在高低速情况下都能跟随风速变化,迅速调节双馈异步发电机转速;转子磁链观测准确,能够跟随给定值;系统方案正确有效,具有较强的鲁棒性。     

双馈风力发电系统双PWM变换器控制技术

结合双馈感应发电机(DFIG)的数学模型,分别根据网侧变换器和转子侧变换器的控制目标对其单独进行SVPWM双闭环控制。提出控制系统中二阶PI调节器的参数优化设计方法,从而加快控制系统的响应速度,实现最大风能追踪,使DFIG能够在次同步、同步和超同步状态下进行快速、平稳过渡。最后根据优化设计后的参数对整个系统进行仿真研究,证明了该控制系统的快速性和可靠性。     

双馈风力发电系统双PWM变流器的开路故障诊断

首先分析了开路故障对双馈感应发电机的电流和其他变量的影响,提出了一种基于电流信号平均值的开路故障的诊断方法,并通过非均匀采样方式采样电流信号,这种方法可用于诊断单个功率开关开路和两个功率开关同时开路的情况,针对诊断系统容易在同步速时发生误报的情况,可以通过在同步速时禁止诊断系统得到解决,并且这种方法不会引起漏报,仿真结果表明,该方法不仅能有效防止误报,还可准确地诊断出开路故障的位置和类型.     

基于风速和空气密度估计的最大风能捕获

针对基于双馈电机(doubly fed induction generator, DFIG)的风力发电系统,讨论了无风速测量数据情况下的最大风能捕获问题。准确的风速估计必须考虑空气密度的变化,给出通过对风机状态的离散采样实现空气密度估计的方法,利用修正后的空气密度对风速进行更为准确的估计,从而得到最优的转速设定,实现风能的最大捕获。控制器采用矢量控制技术,即利用转子侧电流的q轴分量进行转速控制,利用d轴分量实现系统铜耗的最小化。采用比例-积分控制器实现了上述控制目标。仿真分析验证了上述控制策略的有效性。     

双级矩阵变换器励磁双馈风力发电系统比例谐振控制

双级矩阵变换器(two stage matrix converter,TSMC)存在中间直流环节,但不包含大容量直流环节储能电容。鉴于此,引入TSMC作为双馈风力发电系统的励磁电源,建立了基于定子磁链定向的双馈风力发电控制系统。同时,结合比例谐振(proportional resonant,PR)控制器的特性,设计了转子侧变换器PR控制策略。研究发现:该方法通过将矢量控制策略下的有功电流和无功电流分量转换到静止坐标系下进行调节,能实现双馈发电机有功、无功功率的独立调节;与采用PI控制器的矢量控制相比,该控制策略无需多次坐标变换,简化了控制算法;控制模型不存在耦合项和前馈补偿项,提高了系统的鲁棒性;采用该控制系统能够改善系统输出电流质量。仿真与实验结果表明TSMC励磁双馈风力发电系统的PR控制具有良好的动、静态性能。     

带储能的双馈风力发电系统控制策略

提出了一种将储能装置接入传统双馈风力发电系统背靠背变换器直流侧的新型双馈风力发电系统,通过对已有的背靠背变换器实施功率控制策略,可以有效地抑制风速随机化引起的风力发电系统并网点输出功率的波动。在分析系统构成及功能的基础上,提出了背靠背变换器相应的功率控制策略,并根据所建立的新型双馈风力发电系统的控制模型,在EMTDC/PSCAD仿真环境以及3kW双馈风力发电系统实验平台下进行了详细的研究和分析。研究结果表明,在风速波动的情况下该系统能够按照优化控制策略得到平滑的功率输出,实现风速的去随机化过程。