变速恒频双馈发电机励磁控制策略综述

简要回顾了变速恒频双馈发电机常用的励磁控制策略及其数学模型 ,分析了它们的优缺点 ,最后介绍了变速恒频双馈发电机励磁控制策略的发展趋势和研究重点。

基于阻尼控制的双馈感应发电机低电压故障励磁控制策略

在国家“3060”双碳目标的指引下,风力发电总装机日益增加,大功率风电机组进一步发展和成熟。在风力发电系统中,基于双馈感应电机的变速恒频发电系统占据很成电网电压波动或跌落。文献深大的比例,因此深入分析和研究双馈式风力发电系统在电网故障条件下的运行状态及其控制对策对提高已并入主电网的风力发电系统稳定性有重要的意义。

不平衡电网电压下并网型双馈感应发电机励磁控制策略

通过坐标变换推导出双馈感应发电机在正、负序坐标系下的电压方程和磁链方程,建立了正、负序坐标系下基于定子正、负序磁链定向的并网型双馈感应发电机数学模型.分别给出负序控制系统4类不同控制目标时转子负序电流指令值,得到适应于电网电压不平衡的双馈感应发电机在正、负序坐标下的励磁矢量控制策略.

双馈风力发电系统的最大风能控制策略

在分析变速恒频风力发电系统最大风能捕获策略的基础上,提出了一种通过直接控制双馈发电机转子电流就可实现系统低于额定风速下的最大风能捕获又可使得电机铜耗最小化运行的控制策略。首先,在考虑风力机特性和双馈发电机基本电磁关系的基础上,分别推导了双馈发电机定子铜耗最小化运行和最大风能捕获的数学模型。其次,根据双馈发电机最优转子电流的数学模型,建立了双馈风力发电机系统最大风能捕获的控制策略。最后,利用Matlab/Simulink对不同风速下双馈发电机系统的运行性能进行了分析和比较,结果验证了该控制策略的正确性和可行性。

变速恒频励磁双馈风力发电机数学模型及控制研究

讨论了变速恒频励磁双馈风力发电机常用的励磁控制策略和数学模型,分析其优点和缺陷,提出其重要的发展趋势。

单输入单输出微分代数系统的多指标非线性控制方法

针对含隐函数的单输入单输出微分代数系统,提出多指标非线性控制设计方法,以确保各状态量均具有良好的动、静态性能。借助于哈特曼–格鲁勃曼(Hartman-Grobman)定理推证非线性微分代数系统对应的一次近似系统的特征根与输出函数中参数矩阵(c1,c2)之间的关系,从而揭示了该方法的实质。将该方法应用于非线性微分代数模型的发电机单机无穷大系统中,设计了一个多指标的非线性励磁控制律。仿真表明:该控制律既能增强系统的稳定性,又能提高发电机机端电压控制精度,使各个状态量快速地追踪其给定值。说明该方法能有效地解决微分代数系统的动、静态性能的协调问题。

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(flexiblepowerconditioner,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。

双馈发电机最大风能捕获和转换策略的仿真

为了最大限度地利用风能,提高风力发电系统的效率,提出了一种既可实现双馈发电机系统低于额定风速下的最大风能捕获又可使得电机铜耗最小化运行的优化控制策略。在分析风力机特性和双馈发电机基本电磁关系的基础上,推导了双馈发电机实现最大风能捕获和转换的定子有功功率和无功功率的数学模型,并应用基于动态同步轴系下的双馈发电机励磁控制策略实现了系统的最优控制。利用Matlab/Simulink对不同风速下双馈发电机系统的运行性能进行了分析和比较,结果验证了该控制策略的正确性和可行性。

电网电压不平衡时双馈感应发电机不平衡电流控制研究

双馈感应发电机传统控制策略是在电网电压理想的条件下得到的。但通常电网电压或多或少存在相位与幅值不平衡,会使双馈感应发电机定、转子绕组发热不平衡;有功功率、无功功率以及电磁转矩存在两倍基频脉动,影响系统的稳定运行,损坏发电系统的机械部件等。仿真结果指出,抑制定子不平衡电流和转子不平衡电流的控制效果相当,并对抑制有功功率、无功功率、电磁转矩等物理量脉动都有较好的抑制效果。

故障下双馈风电系统机电能量平衡的可行性分析

对于电网故障下双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)机电能量失衡即风力机输入双馈电机能量和双馈电机输出至电网侧能量失衡的问题,现有文献鲜少涉及。双馈电机输出能量和机侧变换器的励磁控制策略有关,首先对现存几种励磁控制策略下双馈电机输出有功功率的情况进行分析,结果表明现有励磁控制策略下双馈电机无法达到机电能量平衡。进而从任意频率、幅值、相位转子电流入手,探讨转子电流三要素和双馈电机输出有功功率之间的关系,推导了使双馈电机达到能量平衡所需的转子电流指令。利用Matlab/Simulink搭建了系统的仿真电路,验证了以上推导过程的正确性。