双馈发电系统中电网侧高频整流器的研制

基于三相PWM高频整流器的数学模型,详细分析了双馈发电系统中电网侧整流器的双闭环控制原理和单位功率因数的实现方法。在此基础上设计了一套整流装置,可以单位功率因数运行在整流和逆变状态下,能够实现能量的双向流动,实验结果表明该整流装置具有良好的动、静态特性。     

滤波器在单相PWM整流器中的应用

为消除混叠在PWM单相整流器交流电流反馈信号中的高次谐波分量和直流电压控制外环中的2次谐波分量,在交流电流反馈通道中设置低通滤波器,并使用陷波滤波器衰减直流2次谐波分量;通过在建立电流控制系统模型中发现的内环低通滤波器可有效消除混叠的高次谐波信号的方法保障系统稳定,而对截止频率过高将引起反馈信号相移,改变系统中低频特性,进而影响系统稳定性,则给出了滤波器参数的设定要求;采用直流环节中的陷波滤波器,相比低通滤波器不仅易于在计算精度有限的底层控制芯片中实现,同时更有效消除2次谐波分量,保障系统的高输入功率因数和低谐波分量,同时拥有良好的动态特性。相关仿真分析及搭建4.5kVAPWM整流器样机平台的实验结果验证了以上推论。     

双馈发电机转子位置检测及初始定位方案

分析了格雷码绝对式光电编码器检测转子位置的特点,提出了一种格雷码数据对照表的方法,极大地简化了设计程序.针对转子初始定位,提出了两种新方法:一种为直流输入法,详细分析了电机绕组连接形式及极对数对初始定位的影响;另一种为感应电势法,该方法不用考虑定、转子绕组的连接形式,实现简单,适合工程中的现场调试.     

多功能柔性功率调节器控制技术

多功能柔性功率调节器具有储能、发电、调相等多种功能,在提高电力系统稳定性和改善电能质量等方面具有良好的应用前景,其储能电机采用带大转动惯量的双馈电机.该文建立了多功能柔性功率调节器(flexible power conditioner,FPC)中的双馈电机数学模型;结合 FPC 装置的功能目标及运行特点,提出并分析了双馈电机的储能、发电、调相、限速度和浮充电等5种运行状态,提出将功率控制和速度控制2种控制模式下的基于定子磁链定向的矢量控制策略作为双馈电机励磁控制策略.对 FPC 装置多项功能的实现及各种运行状态之间的动态转换控制技术,在小容量实验系统上进行了实验研究.实验表明该双馈电机系统能完成储能、发电和调相等多项功能,功率控制模式和速度控制模式切换平滑,系统具有良好的动、静态性能.     

基于Crowbar保护的双馈感应发电机暂态特性与参数设计

双馈风力发电系统中,Crowbar(撬棒)仍是实现低电压穿越的常用方案之一,传统的分析方法忽略了定、转子磁链间的耦合,会带来较大的分析误差并遗漏一些暂态特性。从双馈感应发电机的数学模型出发,通过分析端口电压发生对称跌落、投入Crowbar后双馈感应发电机的暂态过程,推导出了定子磁链、定子电流、转子电流的解析表达式,并在表达式的基础上分析了各暂态量的幅值和变化规律等特性。在MATLAB/Simulink中建立了双馈感应发电机的仿真模型,结果证明了表达式的准确性。从复杂的数学表达式中抽离出Crowbar阻值与暂态特性的关系,分析了不同的Crowbar阻值对于故障期间系统的功率、电磁转矩的影响,并结合转子电流峰值计算及直流母线电压钳位效应的限制,给出了一种Crowbar电阻取值方案,该方案将有助于实际工程中选取合适的Crowbar参数。     

并网型双馈发电机速度控制模式研究

提出了一种基于定子磁场定向的并网型双馈发电机励磁控制模型.有别于传统的功率控制模式,采用所提的速度控制方案,在实现并网型双馈发电机定子端口有功和无功功率解耦控制的同时,还能实现转速的独立控制.另外,带系统耦合量前馈补偿的电流内环控制器设计,能够有效抑制电网电压的波动,并提高系统的动态性能.     

用波传动法对叶片成整圈结构的节径振动振型分析

阐述了用波传动法建立计算叶片成整圈结构的节径振动振型的数学模型，计算了某叶片在不同节径时振动的频率值，并分析了其作一、三节径振动的一些振型。     

一种高抗干扰的DSP输入输出信号传输电路的设计

介绍和比较了现有的DSP输入输出信号传输方法,设计了一种高抗干扰的DSP输入输出信号传输电路,论述了该电路工作原理,给出了电路主要参数的设计计算。通过实验验证了该传输电路的可行性。     

并网LCL滤波的PWM整流器输入阻抗分析

对并网LCL滤波的PWM整流器进行了深入研究,在电流环中通过引入滤波电容电流反馈控制来改变系统极点分布,抑制LCL滤波器自身的谐振和增加系统稳定性,以代替阻尼电阻的作用。将控制器参数和物理模型结合建立了LCL滤波整流器的闭环高频输入阻抗模型,详细地分析了整流模式、有源逆变模式下阻抗特性,并研究了两种模式下公共耦合端(PCC)电压前馈的影响,为LCL滤波整流器的并网控制提供理论指导。仿真和实验结果表明,LCL滤波整流器并网时可以有效减少注入电网中高次谐波含量,而引入滤波电容反馈控制策略是一种简单、可行抑制LCL谐振的方法,带PCC电压前馈有利于并网整流器小功率能量回馈的正常运行。     

基于固定合成矢量的三电平异步电机直接转矩控制

针对传统的具有中点电位平衡功能的三电平固定合成矢量异步电机直接转矩控制(direct torque control, DTC)方法会引起较大的定子磁链和转矩纹波的缺点,该文改进固定合成矢量的合成方式,提出了适用于高性能三电平异步DTC系统的"24矢量"法和"24矢量+变调制比"法。从磁链、转矩控制性能的角度出发,分析了其对电机性能的改善。这两种方法物理概念清晰,结构简单,易于实现,同时还保留了传统固定合成矢量方法的优点。实验结果证明了控制方法的正确性和可行性。