基于单周期控制的三输入绕组开放式永磁发电机系统动态性能

针对可再生能源联合发电系统,采用一台绕组开放式永磁同步发电机级联多个能量源与负载,可以简化电路结构,降低系统成本。由于该系统中多源级联导致功率耦合,增加了系统电压、电流控制的复杂性,降低了各控制环路参数鲁棒性。因此提出一种单周期控制方式,不仅能够实现能量可控分配,还能有效消除了环路间的耦合,加快系统的动态响应速度。相比传统PI控制策略,单周期控制具有结构简单、动态响应速度快、无需调节器等优点。最后通过仿真和实验对比了单周期控制与传统PI控制的动态性能,证明了单周期控制的有效性。

基于绕组开放式电机的多输入源发电系统拓扑研究

在互补型新能源发电系统中,采用多输入源变换器以及绕组开放式发电机,能够简化系统结构、降低系统成本。分析了多种结合双输入源变换器发电系统,并针对集成度、灵活性、能量调度等性能与直接并联型的绕组开放式发电系统进行比较,得出集成度最高、成本最低并满足能量分配要求的绕组开放式三输入源发电系统。研究了该结构的工作原理,并根据多个输入源的稳态关系式,提出一种能量管理策略,最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。

基于磁通切换电机的绕组开放式发电系统的建模与参数设计

针对分布式发电系统,采用绕组开放式拓扑可以简化电路结构,降低系统成本。通过比较不同永磁性电机的磁路特点与数学模型,选择磁通切换电机应用于绕组开放式发电系统中。该文还研究由于系统结构与控制方式而引起的输出电压存在固有脉动的产生及其抑制问题,基于系统开关平均模型搭建系统的闭环小信号模型并计算得到系统的输出阻抗。基于Middlebrook判据分析源端和负载段的阻抗匹配问题,研究不同系统参数下脉动抑制能力,提出一种快速的系统参数设计方法。最后在一台基于永磁磁通切换电机的绕组开放式发电系统样机上进行实验,验证提出方法的正确性与有效性。