独立运行直流微电网混合储能系统功率分配控制策略研究

研究了独立运行光储直流微电网中混合储能系统的功率分配控制策略。为了将混合储能系统需要响应的净功率按其波动频率合理地分配给锂电池和超级电容,设计了基于电感电流的改进虚拟RC下垂控制策略,并对其工作原理进行分析。针对虚拟RC下垂控制存在母线电压偏差的问题,研究了基于模糊下垂系数算法的虚拟RC下垂控制策略,分析了该控制策略同时实现母线电压及超级电容SOC自恢复的控制机理。最后搭建了基于RTDS与DSP的硬件在环实验平台,对上述控制策略进行了硬件在环实验验证。实验结果表明,模糊虚拟RC下垂控制能够根据既定的模糊规则对下垂系数进行实时调整,其响应速度较快,但是仍然存在一定的电压偏差。     

结合MRAC和PLL的半直驱型风力发电系统的无速度传感器控制

为简化系统结构、提高系统可靠性,研究了半直驱型风力发电系统(MT WTGS)的无速度传感器控制策略。建立了包括风力机、机械传动链、永磁同步发电机在内的MT WTGS机侧部分数学模型。针对速度传感器故障率高、易受干扰等问题,提出了结合模型参考自适应控制(MRAC)和锁相环(PLL)的无速度传感器控制策略;该控制策略利用模型参考自适应系统来估计发电机的转速和转子位置,利用锁相环来估计发电机转子的初始位置。仿真和实验结果表明,该控制策略能够快速准确地估计永磁同步发电机的转速和转子位置,实现了永磁同步发电机的无速度传感器矢量控制,具有与采用常规速度测量手段的控制技术相媲美的控制效果。     

采用直流电动机和调速系统的风力机模拟器设计

为了满足小型风力发电技术的研究需要,分析了风力机的运行特性及采用直流电动机转矩闭环控制模拟风力机的可行性,设计了基于直流电动机的小型风力机模拟器,并给出了采用西门子调速系统驱动直流电动机的模拟器实现方案及基于永磁同步发电机的测试系统,进行了实验研究。实验结果表明,所设计的风力机模拟器可以模拟小型风力机的转矩-转速特性和功率-转速特性,为在实验室条件下研究风力发电技术的原动机问题提供了一个实用的解决方案。     

小型风力发电系统的能量优化管理集成控制

为了提高小型风力发电系统(SWPGS)的能量转换效率及可靠性,将风电系统作为一个整体,通过分析系统能量流动关系及运行特性给出了包含最大功率跟踪控制、负载跟踪控制、蓄电池充放电控制及发电机超速保护控制的能量优化管理集成控制方案。该控制方案根据风速、负载和蓄电池状态自动切换工作模式,既能充分利用风能,又能保证蓄电池的合理充放电,从而实现小型风力发电系统的优化及可靠运行。搭建了小型风力发电系统实验平台并进行了实验研究,实验结果验证了所论集成控制方案的正确性和可行性。该研究工作为小型风力发电系统能量优化管理集成控制的理论研究及工程应用奠定了良好基础。     

基于中压变频技术的600MW机组凝结水泵的节能改造

介绍了大唐托克托发电有限责任公司2×600 MW机组凝结水泵的中压变频改造设计与运行情况,并对改造后的经济效益进行了分析.运行结果证明,在火电厂辅机中利用中压变频技术进行调节具有良好的技术性能和显著的经济效益.     

电网电压骤降情况下BDFG风力发电系统的建模与控制

为了在电网电压骤降情况下满足电网对风力发电系统的要求,对无刷双馈电机(BDFG)风力发电系统矢量控制进行了研究,给出了计及电网电压变化时BDFG的控制模型及基于模糊规则参数自整定PI调节器的改进控制策略,并进行了仿真研究.仿真结果表明,该控制方案可以较好地控制BDFG控制绕组电流,降低电磁转矩波动,提高BDFG风力发电系统在电网电压骤降情况下的不间断运行能力.     

Split源光伏并网逆变器控制策略研究

用于存储可再生能源的并网电源转换系统需满足低成本,高效率和复杂度等要求.使用传统的并网逆变器时,通常需要在前级加入一个升压变换电路,从而造成了两级结构.单级并网逆变器只用一级能量变换就可实现DC-AC并网逆变功能,因此在体积、成本、质量和复杂度等方面均优于两级结构.基于上述分析,研究了Split源逆变器(SSI),作为阻抗网络型逆变器的替代选择.分析了SSI的工作原理,建立了平均状态模型.在此基础上,使用了一种改进的调制策略,结合同步旋转坐标系控制技术,实现了并网模式下SSI的解耦控制.利用Matlab/Simulink搭建的模型进行了仿真实验,结果验证了理论分析的正确性和实用性.     

矩阵变换器的间接模型预测控制策略

为解决矩阵变换器(MC)的直接模型预测控制(MPC)算法计算量大的问题,基于MC的等效间接调制策略,将MC的预测控制等效为虚拟整流环节和虚拟逆变环节的预测控制。在虚拟整流环节采用预测控制实现电网侧单位功率因数运行;利用预测控制实现虚拟逆变环节对负载电流的控制,并采用无差拍的预测控制方法预选开关状态,从而进一步减少计算量。最后,将虚拟整流环节和虚拟逆变环节控制中得到的最佳开关状态等效合成为MC的开关状态。与传统直接MPC方法相比,间接MPC的算法计算量明显降低,减少了算法执行时间。在此针对基于MC的间接MPC策略,建立完整的理论分析和推导,然后在实验平台上进行验证。实验结果表明,所提基于MC的间接MPC对负载电流和网侧单位功率因数具有良好控制效果。