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计及风电场的飞轮储能一次调频控制策略
1
作者
金都
刘广忱
+4 位作者
孙博文
黄天园
张建伟
田桂珍
荆丽丽
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1911-1920,共10页
随着新能源渗透率的提高,电力系统频率稳定性问题愈加严重。本文提出一种改进飞轮储能辅助风电场一次调频的控制策略,分析风储系统的频率特性和容量配置,风电场采用虚拟惯性控制参与一次调频。由于风电场的输出功率根据自然风速随机变化...
随着新能源渗透率的提高,电力系统频率稳定性问题愈加严重。本文提出一种改进飞轮储能辅助风电场一次调频的控制策略,分析风储系统的频率特性和容量配置,风电场采用虚拟惯性控制参与一次调频。由于风电场的输出功率根据自然风速随机变化,可能会导致飞轮长期运行至较高或较低转速的状态,在风速骤变时甚至会引起飞轮转速越限。采用虚拟下垂控制结合模糊规则防止飞轮转速越限,从而弥补风电场在一次调频中的功率缺额。通过仿真分析及实验验证阶跃扰动和连续扰动的工况下的频率特性,得出改进控制策略在阶跃扰动和连续负荷扰动2种工况下最大频率偏差更小、响应速度更快的结论.
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关键词
风电场
一次调频
飞轮储能
最大频率偏差
响应速度
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职称材料
风电场50年一遇最大风速计算方法分析
被引量:
3
2
作者
廖小青
谢秋菊
《红水河》
2011年第2期22-24,35,共4页
论述风电场设计中,应用Gumbel分析法和风压法计算风电场50年一遇最大风速。分析场址空气密度下和标准空气密度下最大风速的比例关系。通过合理确定风电场50年一遇最大风速,为风电场选择安全的风机提供依据。
关键词
风电场
50
年一遇最大风速
空气密度
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职称材料
2MW并网双馈感应风力发电系统原理分析与建模
3
作者
冯艳丽
《电工技术》
2023年第23期5-10,共6页
当今不可再生能源短缺,以及过度使用不可再生能源所带来的环境问题愈发严重。利用风能作为替代能源,对缓解我国目前的能源短缺状况有着重要的现实意义。从理论和建模出发,就风电的关键技术进行了探讨。首先介绍了双馈风力发电机组基本原...
当今不可再生能源短缺,以及过度使用不可再生能源所带来的环境问题愈发严重。利用风能作为替代能源,对缓解我国目前的能源短缺状况有着重要的现实意义。从理论和建模出发,就风电的关键技术进行了探讨。首先介绍了双馈风力发电机组基本原理,其次分析了机组的转子侧变换器和网端变换器的控制策略,并创建仿真模型进行了验证。
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关键词
风力发电
双馈感应发电机
变速恒频
最大功率点追踪
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职称材料
变速风电机组的惯性与一次调频特性分析及综合控制
被引量:
174
4
作者
付媛
王毅
+1 位作者
张祥宇
罗应立
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第27期4706-4716,共11页
大规模风电场集中接入电网将导致系统惯性降低,调频能力不足,为解决此问题,提出了变速风电机组的频率综合控制方案。根据变速风电机组调频所需的备用容量,提出风电机组的减载控制方案,并解决惯性与一次调频控制的结合问题。通过分析风...
大规模风电场集中接入电网将导致系统惯性降低,调频能力不足,为解决此问题,提出了变速风电机组的频率综合控制方案。根据变速风电机组调频所需的备用容量,提出风电机组的减载控制方案,并解决惯性与一次调频控制的结合问题。通过分析风电机组的一次调频特性,利用变桨技术,进一步提出可整定风电机组静调差系数的频率控制策略,并与虚拟惯性控制有机结合,实现风电机组对系统频率的综合控制。通过仿真分析验证了在所提控制方案下,变速风电机组利用其可控的调频能力,不仅能够有效支持系统惯性,减小系统扰动初期频率的变化率,并可按照整定的静态频率特性,提高系统的静态频率稳定性。
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关键词
风力发电
变速风电机组
最大功率跟踪
虚拟惯量
桨距角
一次调频
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职称材料
IEC的风机选型参数估算方法在中国的适用性研究
被引量:
5
5
作者
黄林宏
宋丽莉
+2 位作者
李刚
王丙兰
张永山
《气象》
CSCD
北大核心
2016年第12期1522-1530,共9页
国际电工委员会编制的《风力发电机组设计要求》(IEC 61400-1)推荐了针对风电机组安全等级评估的极端风速和湍流强度特征值估算方法,因其简单便捷,在风电领域被广泛采用。利用全国风能资源专业观测网的193座测风塔观测数据,对IEC推荐的...
国际电工委员会编制的《风力发电机组设计要求》(IEC 61400-1)推荐了针对风电机组安全等级评估的极端风速和湍流强度特征值估算方法,因其简单便捷,在风电领域被广泛采用。利用全国风能资源专业观测网的193座测风塔观测数据,对IEC推荐的极端风速计算方法与我国规范推荐的基于极值I型概率分布方法进行比较,发现两种方法计算的193座塔70 m高度层50年一遇10 min平均最大风速,仅有7座测风塔较为一致,差异在±1%;IEC推荐方法的计算结果多数偏小,其中偏小10%以上的测风塔有121座,偏小30%以上的有44座测风塔,而偏大10%以上的只有9座测风塔;IEC方法计算的极值风速大幅度偏小的测风塔主要分布在台风影响的东南沿海地区,偏差较小的测风塔主要分布在西北和华北地形平缓区域,但同时偏大10%以上的测风塔也多分布在这一地区。以目前行业领域普遍采用的以15 m·s^(-1)风速的平均湍流强度作为风电机组选型指标,与严格按照规范,以15 m·s^(-1)风速段所有样本湍流强度的90%分位数处的值作为指标进行风电机组等级确定作对比,发现193座塔中有46座塔的选型是不安全的,甚至相差两个等级。
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关键词
WTGS选型参数
50
年一遇10
min平均最大风速
湍流强度特征参数
IEC标准适用性
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职称材料
基于MRAC风电系统的MPPT控制策略
被引量:
10
6
作者
梁中华
张武
杜继光
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2008年第3期280-283,共4页
针对风力发电机组复杂多变量非线性系统的不确定性和多干扰等特点,提出了一种新的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,采用模型参考自适应(MRAC)方法对变速风力发电机在风速变化条件下进行控制,使风力机获得最大风能,实施最大功率点跟踪控制...
针对风力发电机组复杂多变量非线性系统的不确定性和多干扰等特点,提出了一种新的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,采用模型参考自适应(MRAC)方法对变速风力发电机在风速变化条件下进行控制,使风力机获得最大风能,实施最大功率点跟踪控制.设计了一套基于TMS320LF2407A和TMS320VC33双DSP的风力发电系统.实验结果表明,这种控制策略比传统PID控制器能更有效地减少振荡,较快地达到稳态,提高了风能转换系统的效率和质量,很好地实现了变速恒频双馈风力发电机最大功率点跟踪控制.
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关键词
风力发电
变速恒频
模型参考自适应控制
最大功率点跟踪
风能转换系统
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职称材料
变速恒频风力发电的最大功率捕获控制研究
被引量:
13
7
作者
杜志伟
赵峰
+1 位作者
田铭兴
胡顺全
《电气传动》
北大核心
2007年第3期7-10,共4页
通过分析变速恒频风力发电系统风速与风力机功率的数学关系,提出了一种变速恒频风力发电最大功率捕获方法,并编写了风力机最优转速的设定程序,通过仿真验证了该方法的可行性和有效性。然后研究了变速恒频风力发电系统双馈电机励磁电流...
通过分析变速恒频风力发电系统风速与风力机功率的数学关系,提出了一种变速恒频风力发电最大功率捕获方法,并编写了风力机最优转速的设定程序,通过仿真验证了该方法的可行性和有效性。然后研究了变速恒频风力发电系统双馈电机励磁电流和转矩电流的解耦控制、最大风能捕捉与对双馈电机控制的要求,并针对双馈发电机的数学模型,建立了基于定子磁链定向矢量控制的变速恒频双馈风力发电系统最大功率捕获系统模型。
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关键词
风力机
最大功率
定子磁链定向
双馈发电机
变速恒频
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职称材料
MW级变速恒频风力发电机组的一种复合控制方法
被引量:
3
8
作者
王东风
贾增周
+1 位作者
孙剑
徐大平
《华北电力大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2008年第2期83-87,共5页
分析和建立了兆瓦级风力发电机组各部分机理模型以及有效风速的模型,针对变速恒频风力发电机组(VSCF)在低风速最大风能捕获和高风速额定功率保持的控制目标,提出了间接控制策略(ISC)和模糊滑模控制方案,并对一个实际系统在各种风况下进...
分析和建立了兆瓦级风力发电机组各部分机理模型以及有效风速的模型,针对变速恒频风力发电机组(VSCF)在低风速最大风能捕获和高风速额定功率保持的控制目标,提出了间接控制策略(ISC)和模糊滑模控制方案,并对一个实际系统在各种风况下进行仿真实验。仿真结果验证了系统控制策略的可行性,该变速变桨距风力发电系统在全风速下均能获得最佳功率,并且系统具有优良的鲁棒性。
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关键词
变速恒频
风力发电
最大功率捕获
模糊滑模控制
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职称材料
变速恒频双馈风力发电系统并网控制仿真
被引量:
8
9
作者
高扬
于会群
+1 位作者
张浩
彭道刚
《电力科学与工程》
2014年第2期1-6,共6页
介绍了变速恒频双馈感应风力发电机运行的基本原理,分析了风力机功率特性和风能追踪的控制策略,对双馈感应发电机转子侧的变换器控制系统进行了建模与仿真。通过控制发电机输出有功功率来调节电磁转矩和转速,将定子磁链定向的矢量变换...
介绍了变速恒频双馈感应风力发电机运行的基本原理,分析了风力机功率特性和风能追踪的控制策略,对双馈感应发电机转子侧的变换器控制系统进行了建模与仿真。通过控制发电机输出有功功率来调节电磁转矩和转速,将定子磁链定向的矢量变换控制技术应用在对双馈型异步发电机转子侧变换器的控制上,获得了发电机有功功率和无功功率的解耦控制,为追踪与捕获最大风能创造了条件。电网侧的变换器使用电网电压定向的矢量控制技术来控制直流母线电压的恒定,调整了电网侧的功率因数。
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关键词
双馈感应发电机
变桨距控制
变速恒频
最大风能追踪控制
有功无功解耦
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职称材料
无刷双馈风力发电系统的L_2鲁棒控制
被引量:
9
10
作者
张凤阁
金石
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2010年第8期70-74,共5页
针对变速恒频无刷双馈风力发电系统受风能不确定性和不稳定性影响的问题,分析风力机的运行特性及最大风能捕获的实质,将最大风能捕获问题转化为对发电机转速的控制问题,建立数学模型,利用L2范数对干扰信号加以限制。采用L2鲁棒控制方法...
针对变速恒频无刷双馈风力发电系统受风能不确定性和不稳定性影响的问题,分析风力机的运行特性及最大风能捕获的实质,将最大风能捕获问题转化为对发电机转速的控制问题,建立数学模型,利用L2范数对干扰信号加以限制。采用L2鲁棒控制方法设计控制器。L2鲁棒控制器的结构和参数都固定不变,并可以保证系统在不确定性影响最严重的情况下也能满足性能要求,使系统具有较强的抗干扰性。仿真结果表明,所设计的控制器使系统对参数不确定性及负载扰动具有较强的鲁棒性,并且能快速地跟踪风速,进而提高风能利用率。
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关键词
无刷双馈电机
L2鲁棒控制
风力发电
变速恒频
最大风能捕获
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职称材料
双馈式风力发电系统最大风能跟踪控制的研究
被引量:
10
11
作者
陈思卓
郭鹏
范晓旭
《电力科学与工程》
2010年第1期1-4,共4页
由于双馈式变速恒频风力发电系统其转子转速具有可调性,所以可通过调节发电机转子转速以获得最大风能。首先介绍风轮机的功率特性,列举两种现有的最大风能跟踪控制算法,其中着重分析常用的变步长爬山法,随后以双馈式发电机为例,提出把...
由于双馈式变速恒频风力发电系统其转子转速具有可调性,所以可通过调节发电机转子转速以获得最大风能。首先介绍风轮机的功率特性,列举两种现有的最大风能跟踪控制算法,其中着重分析常用的变步长爬山法,随后以双馈式发电机为例,提出把黄金分割法应用于最大风能追踪的设想,最后采用MATLAB软件对3种算法进行仿真对比。仿真结果表明,黄金分割法具有可行性,在风能追踪精度与速度上具有优越性。
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关键词
风力发电
最大风能追踪
双馈式变速恒频
变步长爬山法
黄金分割法
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职称材料
变速恒频风力发电系统最大风能跟踪控制的研究
被引量:
12
12
作者
闫永勤
乔明
+2 位作者
林飞
胡广艳
郑琼林
《电气技术》
2006年第11期14-17,共4页
变速恒频机组可以根据风速调整发电机转速以获得更大的风能。本文首先介绍了风轮机的功率特性,然后比较了三种现有的最大风能跟踪控制算法的优缺点。以感应发电机为例,研究了一种用于最大风能跟踪的变步长爬山法,并采用MATLAB软件进行...
变速恒频机组可以根据风速调整发电机转速以获得更大的风能。本文首先介绍了风轮机的功率特性,然后比较了三种现有的最大风能跟踪控制算法的优缺点。以感应发电机为例,研究了一种用于最大风能跟踪的变步长爬山法,并采用MATLAB软件进行了仿真实验,仿真结果表明了该控制策略的正确性和可行性。
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关键词
风力发电
最大风能跟踪
变速恒频
感应电机
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职称材料
变速恒频变桨距风力机自抗扰控制
被引量:
3
13
作者
谢景凤
杨俊华
+3 位作者
刘慧媛
刘远涛
陈亦哲
吴捷
《微特电机》
北大核心
2010年第11期58-61,共4页
针对变速恒频风力发电系统结构复杂,受参数变化和外部干扰较显著,具有非线性、时变、强耦合的特点,在分析变桨距风力发电机组的动态模型基础上,提出一种基于自抗扰控制器(ADRC)的控制方法。低于额定风速时,跟踪给定转速,实现最大风能捕...
针对变速恒频风力发电系统结构复杂,受参数变化和外部干扰较显著,具有非线性、时变、强耦合的特点,在分析变桨距风力发电机组的动态模型基础上,提出一种基于自抗扰控制器(ADRC)的控制方法。低于额定风速时,跟踪给定转速,实现最大风能捕获;高于额定风速时,控制桨距角,限制风能吸收,保持风机转速和功率值在额定值附近。基于Matlab/Simulink环境,在全风况下对系统进行了仿真,结果表明,ADRC控制策略受系统参数变化的影响较小,动态性能好,鲁棒性较强。
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关键词
风力机
变速恒频
最大风能捕获
变桨距
自抗扰控制
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职称材料
基于PMSG风力发电系统的最大功率追踪控制
被引量:
6
14
作者
谢丽蓉
南新元
高瑜
《水力发电》
北大核心
2008年第5期100-103,共4页
建立了以永磁同步发电机(PMSG)为对象的变速恒频风力发电系统,推导了d-q坐标系下PMSG的数学模型,提出了风力发电系统中的功率控制、转速控制与最大功率追踪(MPPT)算法以及双PWM电能变换器的控制策略。同时,搭建了该系统的仿真模型,对风...
建立了以永磁同步发电机(PMSG)为对象的变速恒频风力发电系统,推导了d-q坐标系下PMSG的数学模型,提出了风力发电系统中的功率控制、转速控制与最大功率追踪(MPPT)算法以及双PWM电能变换器的控制策略。同时,搭建了该系统的仿真模型,对风速阶跃变化时机组运行情况,进行了仿真,结果验证了最大功率追踪控制的有效性。
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关键词
变速恒频
风力发电
永磁同步发电机
矢量控制
最大功率追踪
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职称材料
最大风能捕获风力发电系统及其仿真
被引量:
21
15
作者
张琦玮
蔡旭
《电机与控制应用》
北大核心
2007年第5期42-46,共5页
介绍了变速恒频交流励磁双馈电机的风力发电系统。在检测不同风速下,给出最佳电机转速,再根据定子磁链定向方法对电机的有功功率和无功功率的解耦控制,实现最大风能捕获。给出了系统仿真模型和仿真结果,验证了系统控制策略的可行性和正...
介绍了变速恒频交流励磁双馈电机的风力发电系统。在检测不同风速下,给出最佳电机转速,再根据定子磁链定向方法对电机的有功功率和无功功率的解耦控制,实现最大风能捕获。给出了系统仿真模型和仿真结果,验证了系统控制策略的可行性和正确性。
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关键词
双馈电机
定子磁链定向
最大风能捕获
交流励磁
变速恒频风力发电系统
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职称材料
无刷双馈风力发电系统模糊自抗扰最大风能捕获控制
被引量:
4
16
作者
陈亦哲
杨俊华
吴捷
《电机与控制应用》
北大核心
2010年第8期23-28,共6页
为提高风力发电机组的运行效率,最大限度地将风能转换为电功率输出,风力发电机组必须变速运行。分析了无刷双馈电机的变速恒频风力发电机控制系统的模型,将自抗扰控制(ADRC)策略引入最大风能捕获控制,并在无刷双馈发电机有功与无功功率...
为提高风力发电机组的运行效率,最大限度地将风能转换为电功率输出,风力发电机组必须变速运行。分析了无刷双馈电机的变速恒频风力发电机控制系统的模型,将自抗扰控制(ADRC)策略引入最大风能捕获控制,并在无刷双馈发电机有功与无功功率的解耦控制中,采用模糊控制器整定ADRC中非线性控制参数。仿真结果证明了ADRC具有比PID控制更小的超调量和更快的响应速度,验证了该控制方法具有很强的适应性和鲁棒性。
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关键词
变速恒频
无刷双馈电机
自抗扰控制
风力发电
最大风能捕获
解耦控制
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职称材料
无刷双馈风力发电系统的H_∞/LTR控制
被引量:
1
17
作者
王正
张剑锐
金石
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2010年第1期32-35,49,共5页
为提高变速恒频无刷双馈风力发电系统转速控制的抗干扰能力,采用H∞/LTR设计方法,对求得的H∞状态反馈增益作回路整型,并对系统的输出反馈作回路传递恢复,使H∞输出反馈控制器回复到预先设定的目标回路,从而使系统的性能满足预先设定的...
为提高变速恒频无刷双馈风力发电系统转速控制的抗干扰能力,采用H∞/LTR设计方法,对求得的H∞状态反馈增益作回路整型,并对系统的输出反馈作回路传递恢复,使H∞输出反馈控制器回复到预先设定的目标回路,从而使系统的性能满足预先设定的设计目标,以达到增强鲁棒性的目的.仿真结果表明:当有参数变化或负载扰动存在时,所设计的H∞/LTR控制器使系统具有较强的鲁棒性,对给定的期望转速输入具有良好的快速跟踪性能,可实现最大风能捕获,提高风能利用率.
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关键词
无刷双馈电机
H∞控制
回路传递恢复
状态反馈
输出反馈
鲁棒性
风力发电
变速恒频
最大风能捕获
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职称材料
双馈风电机组变速恒频控制方法研究
被引量:
1
18
作者
卢秀和
于淳
+1 位作者
刘萍
刘晋宏
《电气传动》
北大核心
2009年第6期7-10,共4页
为了最大限度地利用风能,提高风电机组的运行效率,在分析双馈发电机基本数学模型及其定子磁链定向的矢量控制技术的基础上,提出了一种实现双馈风电机组最大风能追踪的最优控制算法。利用Matlab/Simulink对不同风速下机组的运行状况进行...
为了最大限度地利用风能,提高风电机组的运行效率,在分析双馈发电机基本数学模型及其定子磁链定向的矢量控制技术的基础上,提出了一种实现双馈风电机组最大风能追踪的最优控制算法。利用Matlab/Simulink对不同风速下机组的运行状况进行了分析,仿真结果验证了该控制策略的正确性和可行性。
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关键词
风力发电
最大风能追踪
双馈发电机
变速恒频
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职称材料
风电场风能资源评估几个关键问题分析
被引量:
11
19
作者
王红芳
刘玮
+1 位作者
郑庆尧
赵建春
《西北水电》
2011年第B09期76-78,共3页
针对GB/T18709-2002《风电场风能资源测量方法》、GB/T18710-2002《风电场风能资源评估方法》、《全国风能资源评价技术规定》和中国风电场工程可行性研究报告的内容,对上述文件的某些条款进行了阐述,指出了目前的风资源评估存在的一些...
针对GB/T18709-2002《风电场风能资源测量方法》、GB/T18710-2002《风电场风能资源评估方法》、《全国风能资源评价技术规定》和中国风电场工程可行性研究报告的内容,对上述文件的某些条款进行了阐述,指出了目前的风资源评估存在的一些问题并给出了一些建议。
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关键词
10
min平均风速
小时平均风速
代表年
50
年一遇最大风速
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职称材料
变速恒频双馈风力发电系统的建模与仿真
被引量:
2
20
作者
刘海营
《北京信息科技大学学报(自然科学版)》
2015年第3期84-89,共6页
采用定子磁链定向的矢量控制方法实现双馈风力发电机并网后的有功功率、无功功率的解耦控制,采用双馈电机输出的有功功率来调节电磁转矩和转速。实现双馈风力发电系统最大风能追踪控制,分别对转子侧逆变器和定子侧逆变器的仿真研究表明...
采用定子磁链定向的矢量控制方法实现双馈风力发电机并网后的有功功率、无功功率的解耦控制,采用双馈电机输出的有功功率来调节电磁转矩和转速。实现双馈风力发电系统最大风能追踪控制,分别对转子侧逆变器和定子侧逆变器的仿真研究表明,采用定子磁链定向的方法,并网过程中能很好地跟踪电网电压,并能实现双馈电机定子端有功功率和无功功率的解耦控制。
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关键词
双馈风力发电机
变速恒频
最大风能追踪
功率解耦
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职称材料
题名
计及风电场的飞轮储能一次调频控制策略
1
作者
金都
刘广忱
孙博文
黄天园
张建伟
田桂珍
荆丽丽
机构
内蒙古工业大学
内蒙古工业大学
国网内蒙古东部电力综合能源服务有限公司
集宁师范学院
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1911-1920,共10页
基金
内蒙古自治区科技重大专项(2020ZD0014),内蒙古自治区硕士研究生科研创新(S20231149Z)。
文摘
随着新能源渗透率的提高,电力系统频率稳定性问题愈加严重。本文提出一种改进飞轮储能辅助风电场一次调频的控制策略,分析风储系统的频率特性和容量配置,风电场采用虚拟惯性控制参与一次调频。由于风电场的输出功率根据自然风速随机变化,可能会导致飞轮长期运行至较高或较低转速的状态,在风速骤变时甚至会引起飞轮转速越限。采用虚拟下垂控制结合模糊规则防止飞轮转速越限,从而弥补风电场在一次调频中的功率缺额。通过仿真分析及实验验证阶跃扰动和连续扰动的工况下的频率特性,得出改进控制策略在阶跃扰动和连续负荷扰动2种工况下最大频率偏差更小、响应速度更快的结论.
关键词
风电场
一次调频
飞轮储能
最大频率偏差
响应速度
Keywords
wind
farm
primary
frequency
regulation
flywheel energy storage
maximum
frequency
deviation
response
speed
分类号
TK02 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
风电场50年一遇最大风速计算方法分析
被引量:
3
2
作者
廖小青
谢秋菊
机构
广西电力工业勘察设计研究院
出处
《红水河》
2011年第2期22-24,35,共4页
文摘
论述风电场设计中,应用Gumbel分析法和风压法计算风电场50年一遇最大风速。分析场址空气密度下和标准空气密度下最大风速的比例关系。通过合理确定风电场50年一遇最大风速,为风电场选择安全的风机提供依据。
关键词
风电场
50
年一遇最大风速
空气密度
Keywords
wind
farm
50-year frequency maximum wind speed
air density
分类号
TK81 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
2MW并网双馈感应风力发电系统原理分析与建模
3
作者
冯艳丽
机构
河南省高压电器研究所有限公司
出处
《电工技术》
2023年第23期5-10,共6页
文摘
当今不可再生能源短缺,以及过度使用不可再生能源所带来的环境问题愈发严重。利用风能作为替代能源,对缓解我国目前的能源短缺状况有着重要的现实意义。从理论和建模出发,就风电的关键技术进行了探讨。首先介绍了双馈风力发电机组基本原理,其次分析了机组的转子侧变换器和网端变换器的控制策略,并创建仿真模型进行了验证。
关键词
风力发电
双馈感应发电机
变速恒频
最大功率点追踪
Keywords
wind
generation
doubly-fed induction generator
variable
speed
and constant
frequency
maximum
power point tracking
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
变速风电机组的惯性与一次调频特性分析及综合控制
被引量:
174
4
作者
付媛
王毅
张祥宇
罗应立
机构
华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第27期4706-4716,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51277072)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014MS97
2014ZZD11)~~
文摘
大规模风电场集中接入电网将导致系统惯性降低,调频能力不足,为解决此问题,提出了变速风电机组的频率综合控制方案。根据变速风电机组调频所需的备用容量,提出风电机组的减载控制方案,并解决惯性与一次调频控制的结合问题。通过分析风电机组的一次调频特性,利用变桨技术,进一步提出可整定风电机组静调差系数的频率控制策略,并与虚拟惯性控制有机结合,实现风电机组对系统频率的综合控制。通过仿真分析验证了在所提控制方案下,变速风电机组利用其可控的调频能力,不仅能够有效支持系统惯性,减小系统扰动初期频率的变化率,并可按照整定的静态频率特性,提高系统的静态频率稳定性。
关键词
风力发电
变速风电机组
最大功率跟踪
虚拟惯量
桨距角
一次调频
Keywords
wind
generation
variable
speed
wind
turbines
maximum
power point tracking
virtual inertia
pitch angle
primary
frequency
regulation
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
IEC的风机选型参数估算方法在中国的适用性研究
被引量:
5
5
作者
黄林宏
宋丽莉
李刚
王丙兰
张永山
机构
南京信息工程大学大气科学学院
中国气象局公共气象服务中心
出处
《气象》
CSCD
北大核心
2016年第12期1522-1530,共9页
基金
科技部科技基础性工作专项项目(2013FY112400)
公益性行业(气象)科研专项(GYHY201306057)
江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目(KYLX_0825)共同资助
文摘
国际电工委员会编制的《风力发电机组设计要求》(IEC 61400-1)推荐了针对风电机组安全等级评估的极端风速和湍流强度特征值估算方法,因其简单便捷,在风电领域被广泛采用。利用全国风能资源专业观测网的193座测风塔观测数据,对IEC推荐的极端风速计算方法与我国规范推荐的基于极值I型概率分布方法进行比较,发现两种方法计算的193座塔70 m高度层50年一遇10 min平均最大风速,仅有7座测风塔较为一致,差异在±1%;IEC推荐方法的计算结果多数偏小,其中偏小10%以上的测风塔有121座,偏小30%以上的有44座测风塔,而偏大10%以上的只有9座测风塔;IEC方法计算的极值风速大幅度偏小的测风塔主要分布在台风影响的东南沿海地区,偏差较小的测风塔主要分布在西北和华北地形平缓区域,但同时偏大10%以上的测风塔也多分布在这一地区。以目前行业领域普遍采用的以15 m·s^(-1)风速的平均湍流强度作为风电机组选型指标,与严格按照规范,以15 m·s^(-1)风速段所有样本湍流强度的90%分位数处的值作为指标进行风电机组等级确定作对比,发现193座塔中有46座塔的选型是不安全的,甚至相差两个等级。
关键词
WTGS选型参数
50
年一遇10
min平均最大风速
湍流强度特征参数
IEC标准适用性
Keywords
WTGS selection parameters, 10 min
maximum
average
wind
speed
seen once in
50
years, turbulence intensity parameter, applicability of IEC
分类号
P412 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
基于MRAC风电系统的MPPT控制策略
被引量:
10
6
作者
梁中华
张武
杜继光
机构
沈阳工业大学电气工程学院
出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2008年第3期280-283,共4页
文摘
针对风力发电机组复杂多变量非线性系统的不确定性和多干扰等特点,提出了一种新的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,采用模型参考自适应(MRAC)方法对变速风力发电机在风速变化条件下进行控制,使风力机获得最大风能,实施最大功率点跟踪控制.设计了一套基于TMS320LF2407A和TMS320VC33双DSP的风力发电系统.实验结果表明,这种控制策略比传统PID控制器能更有效地减少振荡,较快地达到稳态,提高了风能转换系统的效率和质量,很好地实现了变速恒频双馈风力发电机最大功率点跟踪控制.
关键词
风力发电
变速恒频
模型参考自适应控制
最大功率点跟踪
风能转换系统
Keywords
wind
generation
variable-
speed
constant-
frequency
model reference adaptive control
maximum
power point tracking
wind
energy conversion system
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
变速恒频风力发电的最大功率捕获控制研究
被引量:
13
7
作者
杜志伟
赵峰
田铭兴
胡顺全
机构
兰州交通大学
山东新风光电子科技发展有限公司
出处
《电气传动》
北大核心
2007年第3期7-10,共4页
文摘
通过分析变速恒频风力发电系统风速与风力机功率的数学关系,提出了一种变速恒频风力发电最大功率捕获方法,并编写了风力机最优转速的设定程序,通过仿真验证了该方法的可行性和有效性。然后研究了变速恒频风力发电系统双馈电机励磁电流和转矩电流的解耦控制、最大风能捕捉与对双馈电机控制的要求,并针对双馈发电机的数学模型,建立了基于定子磁链定向矢量控制的变速恒频双馈风力发电系统最大功率捕获系统模型。
关键词
风力机
最大功率
定子磁链定向
双馈发电机
变速恒频
Keywords
wind
turbine
maximum
power point stator-flux oriented doubly-fed induction generator variable
speed
constant
frequency
(VSCF)
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
MW级变速恒频风力发电机组的一种复合控制方法
被引量:
3
8
作者
王东风
贾增周
孙剑
徐大平
机构
华北电力大学控制科学与工程学院
出处
《华北电力大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2008年第2期83-87,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(50677021)
华北电力大学重大预研基金资助项目(20041306)
文摘
分析和建立了兆瓦级风力发电机组各部分机理模型以及有效风速的模型,针对变速恒频风力发电机组(VSCF)在低风速最大风能捕获和高风速额定功率保持的控制目标,提出了间接控制策略(ISC)和模糊滑模控制方案,并对一个实际系统在各种风况下进行仿真实验。仿真结果验证了系统控制策略的可行性,该变速变桨距风力发电系统在全风速下均能获得最佳功率,并且系统具有优良的鲁棒性。
关键词
变速恒频
风力发电
最大功率捕获
模糊滑模控制
Keywords
variable
speed
constant
frequency
wind
power generator
maximum
wind
power extract
fuzzy slidingmodel control
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
变速恒频双馈风力发电系统并网控制仿真
被引量:
8
9
作者
高扬
于会群
张浩
彭道刚
机构
上海电力学院自动化工程学院
出处
《电力科学与工程》
2014年第2期1-6,共6页
基金
国家自然科学基金重点项目(61034004)
上海市教育委员会科研创新项目(12YZ142)
文摘
介绍了变速恒频双馈感应风力发电机运行的基本原理,分析了风力机功率特性和风能追踪的控制策略,对双馈感应发电机转子侧的变换器控制系统进行了建模与仿真。通过控制发电机输出有功功率来调节电磁转矩和转速,将定子磁链定向的矢量变换控制技术应用在对双馈型异步发电机转子侧变换器的控制上,获得了发电机有功功率和无功功率的解耦控制,为追踪与捕获最大风能创造了条件。电网侧的变换器使用电网电压定向的矢量控制技术来控制直流母线电压的恒定,调整了电网侧的功率因数。
关键词
双馈感应发电机
变桨距控制
变速恒频
最大风能追踪控制
有功无功解耦
Keywords
double-fed induction generator
pitch control
variable
speed
constant
frequency
maximum
tracking of
wind
-energy
active and reactive power decoupling
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
无刷双馈风力发电系统的L_2鲁棒控制
被引量:
9
10
作者
张凤阁
金石
机构
沈阳工业大学电气工程学院
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2010年第8期70-74,共5页
基金
辽宁省自然科学基金资助项目(20052046)
文摘
针对变速恒频无刷双馈风力发电系统受风能不确定性和不稳定性影响的问题,分析风力机的运行特性及最大风能捕获的实质,将最大风能捕获问题转化为对发电机转速的控制问题,建立数学模型,利用L2范数对干扰信号加以限制。采用L2鲁棒控制方法设计控制器。L2鲁棒控制器的结构和参数都固定不变,并可以保证系统在不确定性影响最严重的情况下也能满足性能要求,使系统具有较强的抗干扰性。仿真结果表明,所设计的控制器使系统对参数不确定性及负载扰动具有较强的鲁棒性,并且能快速地跟踪风速,进而提高风能利用率。
关键词
无刷双馈电机
L2鲁棒控制
风力发电
变速恒频
最大风能捕获
Keywords
brushless doubly-fed machine
L2 robust control
wind
power generation
variable
speed
constant
frequency
maximum
wind
energy tracking
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
双馈式风力发电系统最大风能跟踪控制的研究
被引量:
10
11
作者
陈思卓
郭鹏
范晓旭
机构
华北电力大学控制与计算机工程学院
出处
《电力科学与工程》
2010年第1期1-4,共4页
文摘
由于双馈式变速恒频风力发电系统其转子转速具有可调性,所以可通过调节发电机转子转速以获得最大风能。首先介绍风轮机的功率特性,列举两种现有的最大风能跟踪控制算法,其中着重分析常用的变步长爬山法,随后以双馈式发电机为例,提出把黄金分割法应用于最大风能追踪的设想,最后采用MATLAB软件对3种算法进行仿真对比。仿真结果表明,黄金分割法具有可行性,在风能追踪精度与速度上具有优越性。
关键词
风力发电
最大风能追踪
双馈式变速恒频
变步长爬山法
黄金分割法
Keywords
wind
generation
maximum
wind
power tracking
doubly-fed variable
speed
constant
frequency
variable step mountain climb algorithm
gold segmentation algorithm
分类号
TK8 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
变速恒频风力发电系统最大风能跟踪控制的研究
被引量:
12
12
作者
闫永勤
乔明
林飞
胡广艳
郑琼林
机构
北京交通大学电气工程学院
出处
《电气技术》
2006年第11期14-17,共4页
文摘
变速恒频机组可以根据风速调整发电机转速以获得更大的风能。本文首先介绍了风轮机的功率特性,然后比较了三种现有的最大风能跟踪控制算法的优缺点。以感应发电机为例,研究了一种用于最大风能跟踪的变步长爬山法,并采用MATLAB软件进行了仿真实验,仿真结果表明了该控制策略的正确性和可行性。
关键词
风力发电
最大风能跟踪
变速恒频
感应电机
Keywords
wind
generation,
maximum
power point tracking,variable
speed
constant
frequency
, induction
wind
generator
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
TK89 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
变速恒频变桨距风力机自抗扰控制
被引量:
3
13
作者
谢景凤
杨俊华
刘慧媛
刘远涛
陈亦哲
吴捷
机构
广东工业大学
华南理工大学
出处
《微特电机》
北大核心
2010年第11期58-61,共4页
基金
国家自然科学基金重点项目(60534040)
广东省教育厅专项重点实验室(IDSYS200701)
国家863计划项目(2007AA05Z244)
文摘
针对变速恒频风力发电系统结构复杂,受参数变化和外部干扰较显著,具有非线性、时变、强耦合的特点,在分析变桨距风力发电机组的动态模型基础上,提出一种基于自抗扰控制器(ADRC)的控制方法。低于额定风速时,跟踪给定转速,实现最大风能捕获;高于额定风速时,控制桨距角,限制风能吸收,保持风机转速和功率值在额定值附近。基于Matlab/Simulink环境,在全风况下对系统进行了仿真,结果表明,ADRC控制策略受系统参数变化的影响较小,动态性能好,鲁棒性较强。
关键词
风力机
变速恒频
最大风能捕获
变桨距
自抗扰控制
Keywords
wind
turbine
variable
speed
constant
frequency
maximum
power point tracking
pitch control
active-disturbance rejection control
分类号
TM315 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
基于PMSG风力发电系统的最大功率追踪控制
被引量:
6
14
作者
谢丽蓉
南新元
高瑜
机构
新疆大学电气工程学院
中国水电工程顾问集团公司
出处
《水力发电》
北大核心
2008年第5期100-103,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50667002)
文摘
建立了以永磁同步发电机(PMSG)为对象的变速恒频风力发电系统,推导了d-q坐标系下PMSG的数学模型,提出了风力发电系统中的功率控制、转速控制与最大功率追踪(MPPT)算法以及双PWM电能变换器的控制策略。同时,搭建了该系统的仿真模型,对风速阶跃变化时机组运行情况,进行了仿真,结果验证了最大功率追踪控制的有效性。
关键词
变速恒频
风力发电
永磁同步发电机
矢量控制
最大功率追踪
Keywords
variable
speed
and constant
frequency
wind
power generation system
the permanent magnetic synchronousgenerator(PMSG)
vector control
maximum
power point tracing(MPPT)
分类号
TM743 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
最大风能捕获风力发电系统及其仿真
被引量:
21
15
作者
张琦玮
蔡旭
机构
上海交通大学电气工程系
出处
《电机与控制应用》
北大核心
2007年第5期42-46,共5页
文摘
介绍了变速恒频交流励磁双馈电机的风力发电系统。在检测不同风速下,给出最佳电机转速,再根据定子磁链定向方法对电机的有功功率和无功功率的解耦控制,实现最大风能捕获。给出了系统仿真模型和仿真结果,验证了系统控制策略的可行性和正确性。
关键词
双馈电机
定子磁链定向
最大风能捕获
交流励磁
变速恒频风力发电系统
Keywords
doubly-fed machine
stator-flux oriented
maximum
wind
energy tracking
AC-excited
variable
speed
constant
frequency
wind
turbine system
分类号
TM301.2 [电气工程—电机]
TM315 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
无刷双馈风力发电系统模糊自抗扰最大风能捕获控制
被引量:
4
16
作者
陈亦哲
杨俊华
吴捷
机构
广东工业大学自动化学院
华南理工大学电力学院
出处
《电机与控制应用》
北大核心
2010年第8期23-28,共6页
基金
国家自然科学基金重点项目(60534040)
广东省教育厅专项重点实验室(IDSYS200701)
广东省科技计划项目(2009B010900052)
文摘
为提高风力发电机组的运行效率,最大限度地将风能转换为电功率输出,风力发电机组必须变速运行。分析了无刷双馈电机的变速恒频风力发电机控制系统的模型,将自抗扰控制(ADRC)策略引入最大风能捕获控制,并在无刷双馈发电机有功与无功功率的解耦控制中,采用模糊控制器整定ADRC中非线性控制参数。仿真结果证明了ADRC具有比PID控制更小的超调量和更快的响应速度,验证了该控制方法具有很强的适应性和鲁棒性。
关键词
变速恒频
无刷双馈电机
自抗扰控制
风力发电
最大风能捕获
解耦控制
Keywords
variable
speed
constant
frequency
brushless doubly-fed generator
active-disturbance rejection control
wind
generation
maximum
power point tracing
decoupling control
分类号
TM301.2 [电气工程—电机]
TM315 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
无刷双馈风力发电系统的H_∞/LTR控制
被引量:
1
17
作者
王正
张剑锐
金石
机构
沈阳工业大学电气工程学院
出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2010年第1期32-35,49,共5页
基金
辽宁省自然科学基金资助项目(20052046)
文摘
为提高变速恒频无刷双馈风力发电系统转速控制的抗干扰能力,采用H∞/LTR设计方法,对求得的H∞状态反馈增益作回路整型,并对系统的输出反馈作回路传递恢复,使H∞输出反馈控制器回复到预先设定的目标回路,从而使系统的性能满足预先设定的设计目标,以达到增强鲁棒性的目的.仿真结果表明:当有参数变化或负载扰动存在时,所设计的H∞/LTR控制器使系统具有较强的鲁棒性,对给定的期望转速输入具有良好的快速跟踪性能,可实现最大风能捕获,提高风能利用率.
关键词
无刷双馈电机
H∞控制
回路传递恢复
状态反馈
输出反馈
鲁棒性
风力发电
变速恒频
最大风能捕获
Keywords
brushless doubly-fed motor
H∞control
loop transfer recovery
state feedback
output feedback
robustness
wind
power generation
variable
speed
constant
frequency
maximum
wind
energy capture
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
双馈风电机组变速恒频控制方法研究
被引量:
1
18
作者
卢秀和
于淳
刘萍
刘晋宏
机构
长春工业大学电气与电子工程学院
出处
《电气传动》
北大核心
2009年第6期7-10,共4页
基金
国家科技支撑计划项目(2007BAE17B02)
文摘
为了最大限度地利用风能,提高风电机组的运行效率,在分析双馈发电机基本数学模型及其定子磁链定向的矢量控制技术的基础上,提出了一种实现双馈风电机组最大风能追踪的最优控制算法。利用Matlab/Simulink对不同风速下机组的运行状况进行了分析,仿真结果验证了该控制策略的正确性和可行性。
关键词
风力发电
最大风能追踪
双馈发电机
变速恒频
Keywords
wind
power generation
maximum
power point tracking(MPPT)
doubly fed induction generator(DFIG)
variable
speed
and constant
frequency
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
TM761 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
风电场风能资源评估几个关键问题分析
被引量:
11
19
作者
王红芳
刘玮
郑庆尧
赵建春
机构
北京木联能软件技术有限公司
中国水电顾问集团西北勘测设计院研究院
北京市大兴城镇建设开发集团有限公司
出处
《西北水电》
2011年第B09期76-78,共3页
文摘
针对GB/T18709-2002《风电场风能资源测量方法》、GB/T18710-2002《风电场风能资源评估方法》、《全国风能资源评价技术规定》和中国风电场工程可行性研究报告的内容,对上述文件的某些条款进行了阐述,指出了目前的风资源评估存在的一些问题并给出了一些建议。
关键词
10
min平均风速
小时平均风速
代表年
50
年一遇最大风速
Keywords
10 min mean
wind
speed
hourly average
wind
speed
representative year
maximum
wind
speed
with
50
-year
return period
分类号
TK81 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
变速恒频双馈风力发电系统的建模与仿真
被引量:
2
20
作者
刘海营
机构
北京信息科技大学自动化学院
出处
《北京信息科技大学学报(自然科学版)》
2015年第3期84-89,共6页
文摘
采用定子磁链定向的矢量控制方法实现双馈风力发电机并网后的有功功率、无功功率的解耦控制,采用双馈电机输出的有功功率来调节电磁转矩和转速。实现双馈风力发电系统最大风能追踪控制,分别对转子侧逆变器和定子侧逆变器的仿真研究表明,采用定子磁链定向的方法,并网过程中能很好地跟踪电网电压,并能实现双馈电机定子端有功功率和无功功率的解耦控制。
关键词
双馈风力发电机
变速恒频
最大风能追踪
功率解耦
Keywords
doubly-fed induction generator
variable
speed
constant
frequency
maximum
tracking of
wind
-energy
power decoupling
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
计及风电场的飞轮储能一次调频控制策略
金都
刘广忱
孙博文
黄天园
张建伟
田桂珍
荆丽丽
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
风电场50年一遇最大风速计算方法分析
廖小青
谢秋菊
《红水河》
2011
3
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职称材料
3
2MW并网双馈感应风力发电系统原理分析与建模
冯艳丽
《电工技术》
2023
0
下载PDF
职称材料
4
变速风电机组的惯性与一次调频特性分析及综合控制
付媛
王毅
张祥宇
罗应立
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2014
174
下载PDF
职称材料
5
IEC的风机选型参数估算方法在中国的适用性研究
黄林宏
宋丽莉
李刚
王丙兰
张永山
《气象》
CSCD
北大核心
2016
5
下载PDF
职称材料
6
基于MRAC风电系统的MPPT控制策略
梁中华
张武
杜继光
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2008
10
下载PDF
职称材料
7
变速恒频风力发电的最大功率捕获控制研究
杜志伟
赵峰
田铭兴
胡顺全
《电气传动》
北大核心
2007
13
下载PDF
职称材料
8
MW级变速恒频风力发电机组的一种复合控制方法
王东风
贾增周
孙剑
徐大平
《华北电力大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2008
3
下载PDF
职称材料
9
变速恒频双馈风力发电系统并网控制仿真
高扬
于会群
张浩
彭道刚
《电力科学与工程》
2014
8
下载PDF
职称材料
10
无刷双馈风力发电系统的L_2鲁棒控制
张凤阁
金石
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2010
9
下载PDF
职称材料
11
双馈式风力发电系统最大风能跟踪控制的研究
陈思卓
郭鹏
范晓旭
《电力科学与工程》
2010
10
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职称材料
12
变速恒频风力发电系统最大风能跟踪控制的研究
闫永勤
乔明
林飞
胡广艳
郑琼林
《电气技术》
2006
12
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职称材料
13
变速恒频变桨距风力机自抗扰控制
谢景凤
杨俊华
刘慧媛
刘远涛
陈亦哲
吴捷
《微特电机》
北大核心
2010
3
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职称材料
14
基于PMSG风力发电系统的最大功率追踪控制
谢丽蓉
南新元
高瑜
《水力发电》
北大核心
2008
6
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职称材料
15
最大风能捕获风力发电系统及其仿真
张琦玮
蔡旭
《电机与控制应用》
北大核心
2007
21
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职称材料
16
无刷双馈风力发电系统模糊自抗扰最大风能捕获控制
陈亦哲
杨俊华
吴捷
《电机与控制应用》
北大核心
2010
4
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职称材料
17
无刷双馈风力发电系统的H_∞/LTR控制
王正
张剑锐
金石
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2010
1
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职称材料
18
双馈风电机组变速恒频控制方法研究
卢秀和
于淳
刘萍
刘晋宏
《电气传动》
北大核心
2009
1
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职称材料
19
风电场风能资源评估几个关键问题分析
王红芳
刘玮
郑庆尧
赵建春
《西北水电》
2011
11
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职称材料
20
变速恒频双馈风力发电系统的建模与仿真
刘海营
《北京信息科技大学学报(自然科学版)》
2015
2
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