小型风力发电机组系统优化设计

基于小型风力发电机组整个系统，从风机的风轮，发电机，回转部分的设计，风机的调速方法，风机的控制与变流问题，风机的稳定问题等几方面探讨了如何优化设计小型风力发电机系统的方法。     

小型风力发电机的功率控制方法

将风力发电机叶片的功率一转速特性曲线划分为峰前、峰值和峰后3个区域.根据在各种风速下风力发电机叶片与电机的功率匹配特性,提出一种小型风力发电机的功率控制新方法;通过300 W/24 V风力发电机的设计和测试,验证了此功率控制方法的正确性和可行性.     

风特性对风力发电机组输出功率的影响

为了准确研究不同类型的风速对并网风电机组输出功率的影响,建立了并网风力发电机模型和不同类型风速的模型。在不同类型风速的扰动下,对异步风电机输出功率的波动进行了仿真分析;针对引起功率振荡最严重的阵风,进行了不同频率的阵风扰动下风电机组功率振荡的比较,对阵风扰动下风电机组间的相互影响进行了仿真分析。结果表明,在相同幅值的扰动下,阵风引起的风电机组功率振荡最严重,机组功率振荡情况与阵风扰动的频率有关,单台机组在阵风扰动下产生的振荡对其他机组也会产生一定的影响。     

湍流强度修正风力发电机组功率曲线方法的研究

依据现有IEC61400-12-1功率曲线测试标准,功率曲线是采用bin法得到的,未考虑湍流强度的影响。这就使得按照标准测试得到的功率曲线依赖于现场特定的湍流强度,具有不可移植性。同一机组在不同测试现场,测试得到的功率曲线都会不同,这会给测试功率曲线和担保功率曲线的对比带来很大难度。基于此,有必要考虑湍流强度对功率曲线的影响。     

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LQG-I的风力发电机组优化控制策略研究

文章针对风电系统的随机性、不确定性和未建模动态等特征,提出了LQG-I优化控制策略。首先,运用机理分析的方法建立了风力发电系统数学模型。在此基础上,设计了LQG-I控制策略,既保留了LQG在克服随机扰动方面的优势,又利用了积分控制在解决系统的不确定性和未建模动态方面的优势。为了进一步改善对系统的控制性能,采用粒子群优化算法对加权矩阵Q,Qe,R的参数进行整定。最后,以高风速区功率和发电机转矩优化控制问题为例,在matlab/simulink平台下仿真验证了所提优化控制策略的可行性和有效性。仿真结果表明:所提出的LQG-I优化控制策略能够实时跟踪风速的变化,保证发电机角速度、转矩和输出功率的稳定;在同等条件下,该控制策略比传统LQG控制器性能更优越。     

Connecting Wind Turbine Generator to Distribution Power Grid--A Preload Flow Calculation Stage

A distribution grid is generally characterized by a high R/X （resistance/reactance） ratio and it is radial in nature. By design, a distribution grid system is not an active network, and it is normally designed in such a way that power flows from transmission system via distribution system to consumers. But in a situation when wind turbines are connected to the distribution grid, the power source will change from one source to two sources, in this case, network is said to be active. This may probably have an impact on the distribution grid to whenever the wind turbine is connected. The best way to know the impact of wind turbine on the distribution grid in question is by carrying out load flow analysis on that system with and without the connection of wind turbines. Two major fundamental calculations： the steady-state voltage variation at the PCC （point of common coupling） and the calculation of short-circuit power of the grid system at the POC （point of connection） are necessary before carrying out the load flow study on the distribution grid. This paper, therefore, considers these pre-load flow calculations that are necessary before carrying out load flow study on the test distribution grid. These calculations are carded out on a test distribution system.     

稳定风电输出功率的控制策略研究

为稳定风电系统输出功率,提出一种在变流器的直流侧加入超级电容器(EDLC)储能的新拓扑结构,通过分析全功率双脉宽调制交-直-交变流器的控制策略,基于永磁直驱风电机组与电网连接的拓扑结构,提出超级电容器储能系统稳定风电系统输出功率的控制策略和输出功率的解耦控制方法,分析了风电系统输出功率初始值和超级电容器容量对输出功率稳定性的影响,并针对典型风速变化给出了输出功率初始值与超级电容器容量的整定范围。     

小型风力发电机电磁设计特点

文章分析了小型风电机组用的永磁同步发电机的电磁设计特点,并与其他普通永磁电机区别,详细介绍了永磁同步发电机各个电磁参数的特点以及对发电机性能的影响。重点介绍永磁同步发电机定子、转子设计的特点,对不同的极数与槽数的配合进行对比分析,总结降低齿槽转矩的规律。     

双馈风电机组接入地区电网后的电压稳定分析

利用PSASP软件的UPI接口程序模块．在PSASP中建立了双馈风电机组模型,以两个实际的地区电网为例,研究双馈风电机组接入地区电网后对电网电压的影响,结果表明：双馈风电机组提高了地区电网的静态电压水平：双馈风电机组在故障后能够减少系统所需的无功储备,从而有利于地区电网的电压稳定;风速的波动对地区电网的电压有影响,但一般不会影响其暂态稳定性。     

变速变桨风力发电机控制研究

近十年来,风力发电产业飞速发展。风力发电机功率和风轮直径不断增加,这对风力发电机控制器设计要求越来越高。文章以FD120A风力发电机组控制器设计为例,分析了如何提高风力发电机风能的捕获,介绍了力矩控制器和变桨控制器以及驱动链和塔筒阻尼器的设计。     

带有RCC的异步风力发电机系统的特性分析

介绍了带有转子电流控制器（RCC）的变桨距调节异步风力发电机系统的基本原理及其控制策略。基于Saber仿真软件，建立了变桨距风力机、绕线式异步发电饥、转子电流控制器以及风速等的仿真模型，并以此为基础深入研究了该类风力发电机系统的运行特性。仿真分析表明，引入转子电流控制可以明显改善发电机的输出电能品质，降低变桨距风力机的调节频率，延长变桨距机构的使用寿命。制作了一套7．5kW模拟异步风力发电机的RCC系统，对带有RCC的异步风力发电机系统进行了模拟实验研究。     

双馈风力发电系统最大风能追踪控制的研究

在分析了风力机功率特性和DFIG运行特性的基础上,通过对双馈机转速控制进行最大风能追踪具体过程的深入研究,提出了一种基于最大风能追踪的双馈电机有功、无功功率的解耦控制方法。建立了基于发电机定子磁链定向矢量控制的双馈风力发电系统最大风能追踪系统模型,并利用PSCAD/EMTDC对其进行仿真,结果验证了控制策略的正确性。     

DFIG sliding mode control fed by back-to-back PWM converter with DC-link voltage control for variable speed wind turbine

This paper proposes an indirect power control of doubly fed induction generator (DFIG) with the rotor connected to the electric grid through a back-to-back pulse width modulation (PWM) converter for variable speed wind power generation. Appropriate state space model of the DFIG is deduced. An original control strategy based on a variable structure control theory, also called sliding mode control, is applied to achieve the control of the active and reactive power exchanged between the stator of the DFIG and the grid. A proportional-integral-(PI) controller is used to keep the DC-link voltage constant for a back-to-back PWM converter. Simulations are conducted for validation of the digital controller operation using Matlab/Simulink software.