风电机组低压穿越中的电力电子技术(下)

为了降低大规模风电并网对电力系统的影响,世界各国的电网运营商相继制定新的并网准则对并网风电场的输出特性作出严格规定,并网导则中的一项重要内容是要求风电场具有低压穿越(LVRT)能力。电力电子技术是提高风电场低电压穿越能力的重要手段,对于变速风电机组,电力电子设备已成为其标准配置,在低电压穿越过程中起到至关重要的作用;对于定速风电机组,电力电子设备是使其满足并网导则的必要部件。本文以我国并网导则为例,介绍LVRT导则对风电机组输出特性的相关要求:分析电网电压跌落对不同类型风电机组的影响;在此基础上,针对不同类型的风电机组,介绍提高其LVRT能力的电力电子技术,并对LVRT技术中当前存在的问题和未来的发展方向进行了讨论。     

一种用于高精度随动控制系统的轨迹预测方法

针对一类高精度随动控制系统中,跟踪目标轨迹短时不连续、跟踪指令的给定周期过大,导致随动系统跟踪响应变慢、特性变差的问题,提出了一种跟踪轨迹预测算法。该方法首先对被跟踪轨迹进行简单判定与分类,然后针对不同类型的轨迹,选择合适阶次的拟合多项式,采用改进最小二乘算法,对目标的未来轨迹进行预测。针对不同类型的轨迹,通过仿真确定了其合适的拟合多项式阶次;针对复杂的轨迹,通过仿真验证了预测算法的可行性;采用混合式两相步进电机系统进行实机试验,分析比较了轨迹预测效果。实验结果表明,采用轨迹预测方法,可以减小系统最大跟踪误差与跟踪延时。     

PWM控制下多电平混合逆变电路的脉宽调制及拓扑分析

PWM和多电平变换是在高压大功率电力电子变换中应用较多的两种技术 ,本文在试验一种新型混合逆变电路的基础上 ,通过分析PWM控制下的多电平混合逆变电路调制方法 ,提出了一种混合单元间电压比取值的方法 ,理论上试图涵盖可能出现的混合逆变电路拓扑     

基于DSPTMS320F2812的交流传动系统控制器

介绍了以TI公司TMS320F12812型DSP(Digital Signal Processor)芯片为基础的用于运动控制系统的控制器结构。说明了基于该芯片设计控制器硬件框架以及采用C语言进行软件编程时应注意的问题。在硬件上要注意TMS320F2812的电源系统与A／D模块部分的特殊性：在软件设计上采用C语言编程,可充分利用这种芯片的高速运算能力和丰富的片内外资源,有利于软件的模块化,便于维护和移植。部分实验结果验证了该设计的可行性。     

风力发电中的电力电子与系统技术专辑特邀主编评述

风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴藏量巨大,全球风能资源总量约为2.74×109 MW,其中可利用的风能为2×107 MW。中国风能储量很大、分布面广,开发利用潜力巨大。随着世界经济发展,风能市场也迅速发展起来。2010年底,全球风电总装机容量达199 520 MW,     

控制系统仿真的代数环问题及其消除方法

针对控制系统仿真中的代数环问题,探讨了代数环的起因以及迄今的对策。以具有饱和输出特性的PI调节器模型为例,提出了重构部分模型法以消除此类代数环,分析并仿真比较亍该方法与传统方法的优缺点。结果表明,传统方法通过在反馈通道中加入延迟环节来消除代数环,却牺牲了系统的仿真精确度和运行速度,甚至导致错误的仿真结果;而重构部分模型法从控制系统的特点出发,通过结构分析消除了代数环,同时保证了仿真的精确度和速度。     

采用普通仪表测量变频器电量的相关问题

介绍了几种常用普通仪表的工作原理,用其分析和测量变频器电量的适用性和局限性,说明了如何选择和使用普通仪表来测量变频器的电量。     

基于恒流实验的锂离子电池开路电压与内阻估计方法

开路电压(OCV)与内阻(R)是采用等效电路模型表述锂离子电池外特性时的重要参数,被用于分析电池功率特性、一致性、老化等问题。两者是电池荷电状态(SOC)、电流I和电池温度Tbat的非线性函数,难以详细、快速、准确、同时地估计。提出一种基于电池实验和数据处理的OCV与R估计方法。设计了一组多环境温度下的恒电流实验以得到详细的数据,并使用大电流以减少实验时间;基于电池机理设计了一套实验数据处理方法,解决了电池工作中SOC与Tbat同时变化且耦合的问题并考虑了电池的非线性特性,从而准确、同时地估计出OCV{SOC,Tbat}和R{SOC,I,Tbat}曲线。与现有方法相比,该方法实验时间短、估计精度高、估计结果信息丰富,从而更适用于容量增量分析等电池老化研究。实验验证了该方法的有效性。     

双馈型风电场详细模型建模方法

提出一种双馈型风电场详细模型的建模方法。所建立的模型可体现风场内每一台风机以及集电系统的电磁暂态过程。该建模方法利用元件连接法(CCM)的思路,首先将风机、集电线路及变压器等视为分立元件,并建立各个元件的详细模型。再根据CCM元件连接规则连接各元件,构成风电场的详细模型。利用该建模方法能够获得系统的非线性微分方程,便于后续利用非线性系统理论进一步对系统展开分析。此外,该模型建立在dq坐标系,稳态时各物理量均为直流,借助线性化工具,可方便地获得风电场在某稳态工作点处的线性化矩阵。通过对比仿真验证了该建模方法的准确性。