大功率PMSM伺服系统的研究与设计

介绍了一种基于高性能TMS320F2812型DSP、高精度转子位置速度检测装置以及大功率IGBT模块的大功率永磁同步电机(Permanet Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)伺服系统。叙述了其硬件设计和软件结构,在此基础上构建了实验平台。实验证明,该伺服系统具有良好的响应速度和控制精度。     

DC/DC并网变流器在海上风力发电中的研究

为了解决大功率海上风电机直接接入高压直流汇流电网时输出电压低及容量不够的问题,基于一种输入并联、输出串联的模块化DC/DC直流并网变流器,提出一种主从式输入电压稳压和各子模块输出均压控制策略。首先分析该变流器的拓扑结构及工作原理,并建立DC/DC子模块数学模型。然后采用一种DC/DC变流器输入电压和各个子模块输出电压解耦的双闭环控制策略。最后在Matlab仿真平台下搭建了一台功率2 MW的永磁同步发电机(PMSG)仿真平台,仿真结果验证了该方法的可行性与可靠性,且该系统具有很好的稳定性与承受能力。     

基于Z源逆变器的永磁直驱风电系统不对称故障穿越策略

基于Z源逆变器的永磁直驱风力发电机组在不对称电网故障下运行时,将导致并网电流含负序分量,Z源网络电容电压泵升并含有二倍工频纹波等问题。由于系统机侧采用三相不可控整流,无法解决Z源网络电容中二倍频对发电机转矩脉动的影响,本文采用储能型Crowbar方案,通过对故障时系统功率流动的分析,提出一种基于Z源逆变器的永磁直驱风电系统不对称故障穿越策略,采用比例谐振控制器使流入储能装置的功率无静差跟踪发电机输出功率和Z源逆变器输出功率之差,不仅限制了故障时Z源网络电容电压的泵升,还消除了Z源网络电容上的二倍工频纹波。此外,通过在正负序同步坐标变换下电网正负序电压分别定向的方法,抑制了并网电流的负序分量。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

兆瓦级交流励磁双馈风力发电机的电磁设计研究

在变速恒频双馈风电机组中,交流励磁双馈风力发电机的设计和制造技术是十分关键的.本文论述了交流励磁双馈风力发电机的运行特点和电磁设计特点;根据等效电路和功率关系,给出了工程实际应用的电机电磁设计程序.通过对设计结果的分析表明了该程序的正确性和可靠性.     

风力发电用盘式永磁同步发电机的设计

提出了一种用于直驱式变速恒频风力发电系统的盘式永磁同步发电机,对其运行原理和电磁设计进行了分析和推导.开发了基于数据库管理系统的盘式永磁同步发电机的电磁设计软件.运用有限元分析软件对盘式永磁同步发电机的空载静态磁场进行了分析.将这种盘式永磁同步发电机应用于变速恒频风力发电系统中,可以有效地利用资源,降低风电成本.     

基于无速度传感器直驱风力发电运行控制研究

从永磁同步电机(PMSG)数学模型出发,采用双向PWM变换器结构,完成了新型无速度传感器直驱永磁同步风力发电机组的控制系统.根据PMSG的特性,机侧采用转子磁链定向的矢量变换控制技术,其网侧变换器采用电压电流双闭环控制策略.实验结果表明该控制策略能实现对PMSG的有功和无功电流的独立控制,充分验证了所提方案的可行性.     

变速直驱永磁同步发电机风力发电系统的控制

阐述了变速风电系统中直驱永磁同步发电机的运行控制.发电机通过全功率控制的变-直-交电路连接到电网上,功率变换电路由脉宽调制(PWM)的整流器、中间直流电路环节、PWM逆变器组成.控制发电机在不同负载条件下从随机变化的风中最有效地获得输出功率.对网侧逆变器采用矢量控制来调节风电系统的功率因数.最后对系统进行了仿真,仿真结果证明了提出的系统的有效性.     

基于改进均压算法的模块化多电平变流器开关频率分析

以一种优化的最大电压偏差均压方法为基础,推导出模块化多电平变流器(MMC)平均开关频率的解析表达式,并分析了影响MMC开关频率的因素,对MMC损耗计算和散热设计具有一定的指导意义。在Matlab/Simulink平台上建立46电平的单相MMC模型,并进行仿真,最后搭建了9电平单相MMC实验样机,实验结果验证了所得结论的正确性。     

基于转速动态估计器的无速度传感器感应电机矢量控制系统研究

介绍了一种直接转子磁场定向无速度传感器的感应电机矢量控制系统。该系统使用定转子自适应磁通观测器和转速动态估计器来估算转子磁通和转速 ,有三个PI控制器分别控制转速、转矩和磁通的电流分量 ,输出电压空间矢量控制电机。仿真结果表明 ,该系统具有较好观测精度和鲁棒性 ,动态和稳态性能也较好     

一种改进型的直驱风电系统变流器控制方法

以背靠背双PWM全功率变换器控制的直驱永磁风力发电系统为研究对象,在传统控制策略的基础上,提出了一种改进型变流器控制策略:机侧变流器采用转子磁链定向控制直流母线电压,网侧变流器通过电网电压定向控制流向电网的功率。由于改进型控制策略中的功率环调节在网侧,其能量转换的效率较传统控制策略高,系统的响应速度加快,动态特性很好,稳态后各项参数的性能也很优越。然后,在Matlab/Simulink环境下对这种控制策略进行了仿真分析,并进一步通过实验验证了该控制策略的有效性和可行性。