双PMW直驱同步风力发电的低电压穿越控制

通过对兆瓦级双PMW直驱式永磁同步风力发电机(PMSG)系统低电压穿越能力的研究,本文提出了一种改进的功率变换控制方法来抑制过高的直流母线动态电压.与传统控制方法相比,该方法中机侧整流器采用电流内环、直流母线电压外环的双闭环控制结构,同时网侧逆变器采用电网电流为内环、发电机转速为外环的双闭环控制结构,保证系统输出最佳能...     

一种新型组合式横磁通永磁风力发电机

在研究现有横磁通永磁电机结构的基础上,提出一种新型横磁通永磁风力发电机设计,其高转矩密度、低速、无刷化的特点非常适宜在直驱式风力发电系统应用。发电机整体由多模块组合而成,每个模块采用组合式定子结构可以降低加工难度,聚磁式转子设计显著提高了每极磁通。该电机各相之间实现了电磁和结构的双重解耦,设计自由度大,在综合考虑转矩密度和漏磁比例的基础上确定了电机的主要尺寸。通过三维有限元法进行了样机的磁场分析和性能计算,研究表明横磁通永磁发电机的输出电压调整率比传统永磁同步发电机小,输出电压的稳定度高。样机实验与计算结果基本吻合,验证了设计方法的正确性。     

基于横磁通发电机的永磁直驱风力发电系统

为满足直驱式风力发电机组的低速、大转矩要求,对新型横磁通永磁多相发电机的转矩密度、模块化结构及其系统建模进行深入分析,针对此类电机电枢绕组和主磁路在空间结构上的相对独立性和各相绕组间的电磁解耦特点,进行变速恒频风力发电控制系统设计,根据风力机输出特性,提出基于最优电磁转矩特性曲线的发电机最大功率跟踪方案。并搭建了10kVA样机系统,通过全功率逆变器完成电能转换与并网控制,实验测试结果表明发电系统馈入电网的电流THD为2.8%,功率因数为0.98,电能质量达到了风电入网标准。     

抽油泵智能节电控制策略研究

结合国内多数油田的实际情况 ,设计出以单片机为核心 ,根据油井井底出油量的多少对抽油泵进行实时控制的新型节电装置。模糊控制算法与传统控制方法相比 ,具有控制精度高、响应速度快等特点 ,能有效解决抽油泵的泵空问题 ,明显降低油田电能损耗 ,从而达到节能目的。     

新型抽油机变频电源设计

结合国内多数油田的实际情况，以满足抽油机井节能降耗为目的，研制了一种双PWM抽油机变频电源。介绍了主电路与控制电路的设计，该电源实现了电能双向流动，并具有输入功率因数校正作用，从而克服了传统变频电源给电网造成的谐波污染和抽油机制动过程中的电能浪费，根本上提高了电能的利用效率，试运行显示其节能效率约为15%。     

基于MRAS的异步电机无速度传感器应用研究

针对异步电机基于转子磁链模型参考自适应(MRAS)速度观测器中的积分直流偏置和PI自适应率参数不能在线修正的问题,将转子磁链的电压模型进行改进,并提出一种自适应线性神经元(ADALINE)速度观测器。通过一阶惯性环节代替了电压模型中的纯积分环节,消除了积分直流偏置和误差积累,利用ADALINE算法对MRAS观测器中的自适应率进行改进,实现了在中高速情况下对电机转速的准确观测。仿真结果表明,改进后的MRAS速度观测器对速度的辨识度较高,动态性能良好,验证了该控制策略的正确性与可行性。     

直驱式风电系统中变流器拓扑对比分析

针对直驱式风电系统变流器的拓扑结构进行研究.对常用的拓扑进行了分析和说明.对不控整流后接电流源型和电压源型逆变器、DC/DC变换再接逆变器,以及背靠背双PWM变换器等各种变流器结构的工作原理、应用和优缺点进行了介绍和对比,并针对风电机组对大功率变流器的需求,对大功率变流器的特性和应用进行了相关分析与探讨.     

基于小波变换的电机信号消噪技术的研究

在分析小波变换消噪原理和方法的基础上,针对信噪比较高的信号,进行小波消噪和傅里叶消噪仿真分析。结果表明,采用小波消噪能达到比较理想的效果。但对于信噪比较低的信号,必须采取多种方法相结合,才能取得满意的消噪效果。文章提出了将时域平均法和小波软阀值消噪法相结合和基于相关性分析与小波变换相结合两种方案消噪。通过对这两种方案进行仿真实验,结果表明,这两种方案可以有效地去除信号中的干扰噪声,提高信号的信噪比,取得良好的降噪效果。     

多相永磁同步电机多维优化矢量控制

针对传统直接转矩控制运行时存在逆变器开关频率不恒定、转矩脉动大的问题,从六相电机空间矢量解耦特点入手,提出了一种转子磁链闭环的六相感应电机反推式空间矢量调制与直接转矩控制（space vector modulation and direct torque control,SVM-DTC）方法.首先,分析和建立了六相电机数学模型,并运用新虚拟电压平衡矢量来确定空间电压矢量脉宽调制（space voltage vector pulse width modulation,SVPWM）方案以便减小电机定子谐波电流;其次,应用反推算法设计转速反推控制器替代传统直接转矩控制中的转速PI控制器,应用转矩反推控制器与磁链反推控制器得到静止坐标系下的定子电压实际分量;最后,在Matlab/Simulink中进行系统的仿真验证.通过仿真与PI控制的改进DTC方法相对比可知,该控制方案下电机具有响应速度快、转矩脉动小、可调参数少和可改善定子电流波形等优点,并使逆变器工作在恒定开关频率下.

     

直驱风电系统的一种多电平拓扑及其并网研究

在直驱式变速恒频风力发电系统中,为了更好地适应系统容量的不断提升,同时在现有的电力开关器件耐压条件下,提高变流器输出电压等级和性能以降低线路传输损耗,将低速多相永磁同步发电机与级联型多电平逆变器直接耦合起来,形成了一种可实现高效率电能变换的新型拓扑结构。网侧采用电网电压定向控制策略对级联型多电平逆变器进行控制,实现了电流有功、无功分量的解耦及单位功率因数并网。对级联型多电平逆变器的开关调制则采用了一种基于多个两电平系统组合的多电平SVPWM方法,简化了调制算法。基于Matlab7.1的并网仿真结果验证了这一方法的可行性。