电网短路故障时交流励磁风力发电机不脱网运行的励磁控制策略

提出一种电网短路故障时保持交流励磁风力发电机不脱网运行的新型励磁控制策略。分析了电网短路故障时交流励磁发电机的暂态物理过程和转子过电流的原因。改进控制方案从限制电网故障时定子工频过电流的角度出发,有效限制了由定子电流工频分量引起的转子电流交流分量,同时利用发电机定子电阻对定子磁链暂态直流分量进行灭磁,实现了故障时避免转子出现过电流的目的。建立了2MW商用交流励磁风力发电系统仿真模型,在电网对称故障和非对称故障条件下,对"crowbar protection"方案和该文所提方案进行了仿真对比研究。仿真结果验证了该文所提改进方案的有效性,实现了电网故障期间发电机转子励磁变频器的安全运行,提高了交流励磁风力发电系统在电网故障时的不间断运行能力。

交流励磁发电机励磁电源管压降引起的谐波及其消除方法的研究

交流励磁发电机由于能够实现有功、无功和转速的独立调节,在改善超高压电力系统的稳定性以及变速恒频发电等领域有着广泛的应用前景。交-直-交电压源变频器以其优良的输出特性可用作这类发电机的励磁电源。交流励磁发电机励磁电压较低,因励磁主回路器件(如 IGBT)自身特性的影响,使得这类变频器在低压输出时,输出电压波形发生严重畸变,导致交流励磁发电机的转子电流谐波增大,定子输出电压、电流谐波增加。该文详细分析了由器件特性引起的谐波增大的机理,提出了管压降补偿的方法。仿真与实验结果均说明分析是正确的,提出的补偿方法是有效的。

双PWM变换器励磁的交流励磁发电机励磁系统设计

分析了基于动态同步坐标轴系的交流励磁发电机双通道解耦励磁控制策略,提出了采用具有优良输入、输出特性的双脉宽调制(PWM)控制交—直—交电压型变频器作为交流励磁发电机的励磁电源。采用高速数字信号处理器TMS320F2812设计实现了双PWM变换器励磁的交流励磁发电机励磁系统实验平台。通过实验研究表明:基于动态同步坐标轴系的双通道解耦励磁控制策略能够实现交流励磁发电机有功、无功和转速的独立调节,发电机具备良好的动态响应能力;双PWM变换器具有功率双向流动、输入和输出谐波电流小、动态性能优良、功率因数可调等优点,是交流励磁发电机的理想励磁电源。

交流励磁发电机静态稳定性分析

转速可变是交流励磁发电机与传统同步发电机最根本的区别。文中从交流励磁发电机的数学模型出发,揭示了其在任一转速下的静态稳定规律:工作区域内,在不考虑控制策略的情况下交流励磁发电机的静态稳定性随转速下降而降低;采用自动励磁调节器,按机端电压偏移量调节励磁电压,可以使交流励磁发电机在不同转速下保持基本相同的静态稳定性。这一规律通过试验得到了验证,为交流励磁发电机实际运行时运行方式的选择提供了依据。

基于全模糊控制器的交流励磁发电机励磁控制系统研究

交流励磁发电机具有超越传统同步发电机和异步发电机的优良特性,在风力发电、抽水蓄能等变速恒频发电领域有着广泛研究和应用。该文利用模糊控制技术自适应能力强、鲁棒性好等优点提出了一种不依赖于交流励磁发电机精确数学模型的励磁控制方案,建立并详细分析了交流励磁发电机的全模糊解耦励磁控制模型。设计了全模糊励磁控制器并建立了双PWM变换器励磁的交流励磁发电机实验系统。实验结果展现了该文所提的智能模糊励磁控制策略具有优良的动静态控制性能,在提高交流励磁发电系统的参数自适应能力和鲁棒性等方面具有重要的实用意义。

交流励磁发电机参数变化时的解耦励磁控制

考虑电机参数在运行中的变化，提出了计及交流励磁发电机主磁路饱和的数学模型及修正后的动态同步轴系励磁控制模型。并对发电机有功、无功、转速的调节特性进行了仿真研究，为实际励磁控制系统的工程设计提供了理论依据。

交流励磁发电机定子磁场定向矢量控制

针对交流励磁发电机强耦合的特点,介绍了一种定子磁场定向的交流励磁电机矢量控制系统,建立了基于MATLAB/SIMULINK的仿真平台,进行了各种工况的系统仿真,验证了定子磁场定向矢量控制可实现发电/电动机有功、无功功率的独立调节。

交流励磁发电机双通道励磁系统反馈系数的选取原则

详细分析交流励磁发电机励磁控制系统开环时的静态稳定条件，就文献［１］所提出的交流励磁发电机励磁控制模型，用特征根方法分析了该励磁控制系统闭环控制时发电机的静态稳定性，研究了励磁控制系统中有功、无功通道各反馈系数的取值原则，对励磁控制系统的工程设计提供了理论指导。

交流励磁发电机的电磁设计

根据运行方式探讨了交流励磁发电机电磁设计特点，推导了设计计算公式，建立了可供工程应用的交流励磁发电机电磁设计程序，并且具体样机进行了计算。

交流励磁发电机励磁控制系统实验研究

基于定子电压定向的交流励磁发电机解耦励磁控制策略,采用具有优良输入、输出特性的双PWM变换器,采用高速数字信号处理器TMS320F2812设计实现了交流励磁发电机励磁控制系统。其转子侧变换器采用功率、电流的双闭环解耦励磁控制策略,网侧变换器采用电压、电流的双闭环控制策略。控制系统可实现交流励磁发电机有功、无功功率的解耦控制以及交流励磁变速恒频发电运行,实验结果验证了控制系统的可行性。

变速交流励磁感应发电机的稳态分析

用综合矢量法推导了交流励磁感应发电机电磁转矩的两种表达形式，分析了同步工作方式和异步工作方式的作用机理；推导了定、转子的有功功率和无功功率及其平衡关系；分析了无功功率的调节和Ｕ形曲线。

交流励磁发电机稳态运行的研究

根据交流励磁发电机 (ACEG)的数学模型 ,对 ACEG的稳态运行性能进行分析 .利用MATLAB5 .3的矩阵运算和符号运算功能导出了 ACEG定、转子的有功、无功功率和电磁转矩表达式 ,绘制出功率和转矩随定、转子电压综合矢量间相角变化的曲线 ,并由此得出可以通过转子侧有功和无功功率的较小变化经电磁放大来调节定子侧有功和无功功率 ,以及 ACEG具有转差静稳定的特性 .

交流励磁发电机输出电力谐波抑制技术研究

针对交流励磁发电机输出的电力谐波特征 ,研究了谐波抑制所需滤波器拓扑结构和检测控制方法 ,获得了一种较为理想的混合型滤波器结构形式和混合式检测控制方法 ,通过采用 PWM调制技术和磁势补偿原理 ,有效地解决了串联 APF中低频谐波功率补偿信号的传输问题 .仿真和实验证实了该方法滤波效果好、系统稳定性高、对变化的基波频率有很强的自适应能力 ,是一种适合于复杂供用电系统电力谐波抑制的有效方案 .

交流励磁发电机转子绕组一点接地保护

交流励磁发电机(ACEG)转子采用对称三相交流电励磁,能够实现有功、无功和转速的独立调节,在改善超高压电力系统的稳定性及变速恒频发电等领域有着广泛的应用前景。转子绕组一点接地是交流励磁发电机常见的一种故障,提出了采用外加直流电源的方法来检测三相励磁的交流励磁发电机转子一点接地,并分析了外加电源对原有励磁系统的影响。由于采用外加直流电源,所以此方法检测结果不受发电机运行状态的影响,可以对转子一点接地进行100%的保护,且灵敏度与接地位置无关。

PWM变频器供电交流励磁发电机输出谐波分析

研究由交-直-交固定载波型PWM变频器供电励磁的发电系统的谐波特性，给出SPWM、SVPWM调制模式下变频器输出谐波的解析表达；根据交流励磁电机谐波电路模型，导出定子侧“电源谐波”的解析表达；通过计算实例分析和比较SPWM与SVPWM两种模式下的谐波特性，为励磁变频器类型选择和谐波抑制策略提供依据。

交流励磁发电机励磁控制系统建模与仿真

在分析交流励磁发电机原理的基础上,介绍了交流励磁发电机标么值方程和定子磁场定向的矢量控制策略,推导了基于发电机标么值方程的定子磁场定向矢量控制方程,励磁电源采用交-交变频器,建立了基于MATLAB/Simulink的交-交变频器和励磁控制系统仿真模型,进行了有功功率、无功功率调节仿真,结果证明了所建模型可实现交流励磁发电机有功功率、无功功率的解耦控制。

交流励磁发电机的静态稳定特性分析

讨论了交流励磁发电机能量流向及电磁功率特性、静态稳定特性,分析了交流励磁发电机电磁功率、静态稳定性能和转子励磁电压大小、相位及转差率的关系,当转子电压较大时,发电机的静态稳定性能较好,发电机运行在超同步转速时,Pemmax较大,静态稳定性能较好,而运行在亚同步转速时,Pemmax较小,此时电机的过载能力较差.

基于逆系统内模算法的交流励磁发电机解耦控制研究

在建立交流励磁发电机空间状态方程的基础上,运用逆系统方法将交流励磁发电机精确线性化成有功功率和无功功率两个一阶线性子系统,并运用内模控制算法对其进行优化以提高系统的稳定性。提出了交流励磁发电机的基于逆系统内模控制策略,并进行了仿真实验。仿真结果表明,该方法能够实现对发电输出功率的解耦控制,并具有更高的控制精确度和稳定性。

交流励磁发电机的非线性最优励磁控制

本文将状态反馈线性化的思路应用于交流励磁发电机的励磁控制系统中,得出一套新型实用的交流励磁发电机非线性励磁控制规律。利用该模型通过最优励磁策略对单机无穷大系统进行仿真研究。仿真结果表明,所设计的控制方式能有效地提高系统的动态稳定性和暂态稳定性。

交流励磁发电机智能模糊励磁控制研究

在深入分析和研究交流励磁发电机的基础上,结合模糊控制不依赖对象模型、控制迅速等优点,针对交流励磁发电机提出了一种带有智能模糊控制器的新颖解耦励磁控制方法.通过模糊控制理论建立了相应的励磁控制模型,并以双PWM变换器为基础设计了智能模糊励磁控制器;通过仿真分析验证了智能模糊励磁控制器提高了系统的运行性能,以及智能模糊控制方法的正确性和有效性.