直驱风电系统新型变流控制策略

本文讨论了直驱风电系统在正常运行和电网故障下运行时的控制问题,提出了一种新的变流器控制策略,该策略是建立在机侧变流器、网侧变流器和阻尼控制器协调控制的基础上,使用阻尼控制器的目的是为了抑制由于机械或电气负载变化引起的驱动链扭振。采用新型控制策略后,电网故障期间不能通过变流器传递到电网的功率从直流环节转移到了发电机侧,因此提高了故障时系统的响应速度。用仿真和实验方法对新型控制策略的性能进行了讨论和验证。

相控交直电力机车微机控制系统的变流控制

介绍目前国内使用的微机控制交直电力机车的变流器控制技术，并分别从硬件和软件两方面加以说明，重点阐述了主程序的工作原理。

直驱风机变流控制系统对次同步频率分量的响应机理研究

在概述变流控制系统锁相环和d/q解耦控制环节传递函数的基础上,采用小信号方法,依次推出当控制系统各环节馈入1个次同步频率分量时输出信号的解析表达式,讨论信号经变流控制系统后频率变化关系,对比分析多个输出次/超同步频率信号的相对幅值关系。进一步以时域仿真及我国某新能源汇集地区PMU(phasor measurement unit)实测数据,分别验证理论分析的正确性。同时根据理论分析,对永磁直驱风机汇集母线存在多个次/超同步频率分量的现象给出解释,也对抑制主要次/超同步频率分量提供依据。

起重电磁铁无触点变流控制

无触点变流控制设备是为直流起重电磁铁提供直流励磁、消磁电源的变流控制设备,为搬运磁性物料之用。文章结合济钢鲍德炉料公司实际情况着重阐述对起重电磁铁励磁和消磁均实现无触点的控制功能及方法,供相关人员参考。

基于电传动拖拉机变流控制单元设计

简要介绍了电传动拖拉机的优点,阐述了拖拉机电传系统的主电路拓扑及主要电气参数设计,开发一种基于ARM+DSP+FPGA硬件架构的变流控制单元,实现了网络通信、核心控制算法、逻辑控制的完全解耦。开发的变流控制单元已完成装车试验及长时间犁地试验,解决了实验过程中两个典型问题。试验结果表明,所开发的变流控制单元可以满足电传动拖拉机控制需求,硬件架构较为先进,性能稳定可靠。

计及内环控制小信号稳定性的构网型变流器模型降维方法

随着电力系统电力电子化程度加深,具有电压源特性的构网型变流器将成为未来电力系统的常规装备之一。为了准确高效地分析含构网型装备的电力系统控制运行与安全稳定特性,需对具有强非线性特性的构网型变流器进行降阶。传统的基于电流环、电压环简化的降阶方法构建的简化模型由于忽略了内环控制与线路耦合阻抗对装备同步稳定性的潜在影响,在部分场景下难以保证稳定性分析的准确性。基于此,在现有降阶方法的基础上,充分考虑内环控制的小信号特性与线路耦合阻抗的影响,提出了一系列改进的简化模型,并就各简化模型对频域、特征值、时域分析的适应性进行了分析。分析得出在各类场景下没有能始终保持高精度的简化模型,需要根据场景更换模型简化方法,并根据分析结果总结了变流器简化模型选择与控制参数整定的相关依据。

基于寻优算法的风电并网变流器控制参数辨识方法

为使风电并网过程中电流、电压、频率、相位等参数保持一致,提高风电并网安全性和稳定性,提出一种基于寻优算法的风电并网变流器控制参数辨识方法。建立风电并网变流器控制模型,根据电力电压支撑情况变更PI(Proportional Integral)调节器的功率控制指令。利用微分函数方程,设置PI调节器控制条件,计算复频域的函数关系,明确调节积分系数逻辑关系。通过控制传递函数得出控制参数的可辨识性,分析参数控制输出值以及特性数据,最终完成控制参数的寻优辨识结果。实验结果表明,所提方法在多种环境下均能完成控制参数的辨识,辨识误差小,准确度高。

计及功率控制型构网变流器接入的交流系统暂态稳定性仿真研究

为研究功率控制型构网变流器接入交流系统后的暂态稳定性演化趋势,基于IEEE 39节点交流测试系统,将发电机分别等容量替换为功率控制型构网变流器与跟网型变流器,并改变其在交流系统中接入数量、并网位置进行电磁暂态仿真,结果表明:功率控制型构网变流器对接入区域的暂态稳定性提升能力更优,尤其当所替换发电机相邻时,提升效果显著;随着功率控制型构网变流器接入系统比例增加,系统暂态稳定性越强;功率控制型构网变流器内部等效惯性系数越大,系统同步稳定性越弱,其内部阻尼系数越大,系统同步稳定性越强。

基于PLC技术的HXD3C电力机车主变流器控制系统的设计与实现研究

依靠列车牵引控制平台,引入PLC(可编程控制逻辑器)技术,实现对HXD3C电力机车主变流器控制系统中机车牵引电动机的控制。首先,通过对HXD3C电力机车主变流器的运行特性和控制需求进行分析,确定适合的PLC型号和编程软件,实现对机车牵引电动机的逻辑控制;其次,根据PLC的控制逻辑和算法设计适合HXD3C电力机车的控制程序,实现对机车牵引电动机电压、电流、转速等关键参数的实时监测和调控;再次,基于PLC技术的控制系统实现与其他设备和控制系统的通信与协调,保障数据的即时流通与系统的持续稳定;最后,通过模拟实验和系统运行测试验证基于PLC技术的HXD3C电力机车主变流器控制系统的可靠性和准确性。本研究可为铁路运输行业的学习者提供有力帮助,并推动智能设备改装技术的发展和应用。

适应光伏高比例接入配电网变流器的控制技术研究

文章探讨光伏系统高比例接入配电网时所需的变流器控制技术,分析配电网的基础接入技术,构建光伏并网模型,并针对高比例接入的特点,提出包括模糊控制、神经网络控制、预测控制、自适应控制以及分布式控制的控制技术,旨在提高系统的稳定性和效率,保证电能质量。通过搭建仿真环境进行仿真验证,结果表明这些控制技术能有效地支持高比例光伏接入,确保配电网的稳定运行。

故障后转子侧变流器不间断控制下的双馈风机序网等值电路

为应用方便直观的电路方法进行双馈风电并网系统故障分析和短路计算,针对电网故障后转子侧变流器(rotor side converter,RSC)控制方式提出一种双馈风机(doubly-fed induction generator,DFIG)序网等值电路。故障后RSC不间断控制的运行方式下,DFIG定子短路电流中含有幅值稳定的工频正负序分量、2个衰减速度不同且频率接近工频的正序分量以及衰减直流分量。分别推导了各交流成分对应的序网等值电路,其中,稳定工频正序分量对应的等值电路可用等值电势及正序阻抗来表示;稳定工频负序分量对应的等值电路用无源的负序阻抗来表示;而衰减交流分量可用受控电流源来描述。利用所提DFIG等值电路,应用传统序网分析方法即可方便进行短路计算,不需仿真就能获得双馈风机并网系统中各处的短路电流。通过PSCAD仿真验证了所提等值电路和解析算法的有效性。

电网故障下直驱风电系统网侧变流器控制

在直驱风力发电系统控制中,网侧变流器采用电网电压定向矢量控制策略,因此快速而准确地检测电网基波电压的大小和相位在网侧变流器同步化设计中是很关键的。介绍基于对称分量法的同步坐标系锁相方法和双同步坐标系解耦锁相方法;研究在不平衡电网电压下变流器中使用的2种不同电流控制器的性能,这2种控制器是基于正参考坐标系和负序分量前馈控制(VCCF)的电流控制器和基于正负序参考坐标系(DVCC)的双电流控制器。仿真和实验结果表明:在电网电压出现不平衡时,精确地检测电网电压基波的正、负序分量并且使用正负序旋转坐标系下双电流控制策略,在网侧变流器控制中起到了一个很关键的作用。

基于GOOSE通信的地铁多变流器智能优化控制方法研究

当前地铁线路各牵引所变流器独立运行,无法实现实时信息交互、精准调整和协调控制。为解决这一问题,提出基于GOOSE通信的地铁多变流器智能优化控制方法。基于GOOSE通信网络搭建多变流器分层控制结构,以系统网损最小和钢轨电位幅值最小为目标,提出基于NSGA-II算法的多变流器双目标优化控制算法。搭建地铁牵引供电系统动态潮流仿真平台进行仿真验证,结果表明:基于GOOSE通信的多变流器智能优化控制方法能够实现多个变流器的动态管理和协调控制,降低线路网络损耗以及钢轨电位。与传统的无通信优化控制相比,多变流器智能优化控制方法能够实时优化各变流器的输出特性,实现线路节能、安全运行的目标。

城轨车辆VVVF变流装置控制单元测试系统设计

对城轨车辆VVVF变流装置控制单元进行研究,提出控制单元测试系统的测试思路、测试内容及具体设计方案。

基于工作点在线计算的双馈机组网侧变流器高电压穿越控制

为保证电网运行的安全与稳定性,避免电网电压骤升时风电机组从电网中解列,需提升风电机组高电压穿越的能力。为快速抑制高电压故障时网侧过调制引起的电压、电流冲击,首先确定电网电压骤升时网侧变流器安全运行区域。在此基础上,在线计算双馈风电机组在不同电网电压条件下的高电压穿越稳态最佳工作点,以保证网侧过调制时间最短。同时,设计了参数补偿模块以消除稳态工作点误差。仿真结果表明,该控制策略保证风电机组在电网电压故障骤升期间不脱网运行,能够根据电网要求提供一定的无功支撑,且提升了双馈风电机组在故障穿越期间的响应速度及稳态控制效果。

基于扩展卡尔曼滤波的DFIG变流器控制系统参数辨识方法

变流器为风电机组的重要组成部分,其控制系统对风电机组的动态输出特性具有显著影响。针对双馈风电机组(doubly fed induction generator,DFIG)变流器,提出其控制参数辨识方法。根据DFIG变流器控制的详细动态模型分析其控制参数辨识的可行性,并结合参数的轨迹灵敏度来定量分析其辨识的难易程度;基于风电机组实际运行工况下可量测获取变量及其时间序列,结合扩展卡尔曼滤波算法推导相应的状态转移矩阵及观测矩阵,并构建风电机组变流器控制的离散化迭代方程,进而建立变流器控制参数辨识模型。以并网1台DFIG的4机2区系统作为测试系统,通过量测风电机组定转子侧、电网侧电气量来实现变流器控制参数的辨识,仿真结果证明了该方法的准确性和鲁棒性。

双馈风力发电系统变流器的控制技术

阐述了交流励磁变速恒频发电的基本原理,分析了双馈风力发电系统的控制策略,重点介绍了基于TMS320F2812的变流器的控制信号的实现方法。通过DSP软件设计,实现了变流器变频调压的目的。实验结果表明该方法既能满足一定的控制精度要求又能满足实时性的要求。

考虑双馈风电机组变流器控制参数的风电场内机组振荡分析

在风电场内,风电机组变流器控制参数设置不当可能会引发该机组及其他机组的功率振荡,威胁电力系统的正常运行。为了研究变流器控制参数对风电场内机组振荡的影响,以双馈风电机组为例,首先考虑变流器控制参数推导机组的能量函数。然后,分析变流器控制参数对机组能流功率和能量消耗的影响。接着,针对风电场内机组变流器控制参数的不同,研究风电场内机组是否会发生振荡以及对其他机组的影响。最后,在PSCAD/EMTDC平台上建模,深入分析了变流器控制参数对风电场内机组能流功率和能量消耗的影响。结果表明:在风电场内,机组变流器控制参数设置不当不仅会引起本机组发生自由振荡,也会造成风电场内其他机组振荡。

用于DR-HVDC系统连接的海上风电场电网形成控制方法

基于二极管整流器的高压直流DR-HVDC(diode-rectifer-based high voltage direct current)输电系统是一种很有前景的海上风电低成本接入方案,它可将风能从偏远的海上风电场输送到陆上电力系统。然而随着海上DR-HVDC系统的不断增多,可能会导致风机WT(wind turbine)的变流器控制难度增大,系统稳定性变差。基于此,提出了一种适用于DR-HVDC连接海上WT变流器的新型电网形成控制方法。该方法采用2个正序控制回路来调节WTs的输出有功功率,并维持海上交流电网的频率和电压,其中第一个控制器可将每台WT的有功功率误差调节为电压角偏差,从而造成系统频率偏差;第二个控制器通过调整WT的交流电压幅值以抵消频率偏差。变流器内部电流控制回路用于限制故障电流,并消除系统中的高频谐振。最后,通过故障穿越、WT功率变化、无功扰动和WTs停机4个方面的电磁暂态仿真,验证了所提控制方法的有效性和优越性。

改进模块化多电平变流器电容电压均衡控制策略研究

本文提出了新的均压控制策略。在变流器电平数不发生改变时,校验电容电压的范围,并通过投切电容电压满足要求的子模块以减小电容电压的波动,当电平数发生改变时,通过对未投入子模块进行排序,再投入或切除所需数目的子模块,减少了开关次数及排序的运算量,最后采用Matlab/Simulink仿真软件对两种控制策略进行仿真,证明了新的控制电压均衡策略有较好的控制效果。