变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制

根据风力机的特性,探讨了追踪、捕获最大风能的办法。在分析双馈发电机数学模型和磁场定向矢量控制的基础上,提出了基于定子磁链定向控制的变速恒频风力发电机的有功、无功功率的解耦控制策略,详细的仿真验证了控制策略的正确性和可行性。

矩阵式变换器交流励磁的变速恒频风力发电系统研究

结合矩阵式变换器、交流励磁发电技术和矢量控制的优点,建立了矩阵式变换器供电的变速恒频交流励磁风力发电机定子磁场定向的矢量变换控制系统模型,该系统能够在不同风速下最大程度地获得风能,高质量发电,并实现有功、无功功率的独立调节。仿真结果展现了系统的优良特性,验证了该方案的正确性和有效性。

变速恒频双馈风力发电系统空载并网积分变结构控制

围绕变速恒频双馈风力发电系统空载并网问题,将滑模变结构控制与矢量控制相结合,提出了一种基于指数趋近率的积分变结构控制策略,并分别对理想情况、电机参数摄动情况和电网电压波动情况下的双馈风力发电系统空载并网过程进行仿真分析.结果表明:在本控制策略下,双馈风力发电系统空载并网动态响应良好,稳态误差近似为零,过渡平稳,并网后无需更改控制器参数即可顺利进入最大风能追踪阶段;与传统PI控制相比,本控制策略能够有效抑制参数摄动及外部扰动对双馈风力发电系统的影响,具有较强的全局鲁棒性.

变速恒频风力发电系统变桨距智能控制

大型变速恒频风力发电系统通常采用变桨距控制技术,保证额定功率点以上输出功率平稳和机组安全,但风机的强非线性和较大的转动惯量导致了变桨距控制的困难,单纯的模糊控制和PID控制都不能取得良好的控制效果.针对这一问题,提出了变速恒频风力发电系统模糊PID-PID双模变桨距控制策略,系统根据工作状况随时调整控制模式及参数.仿真表明,在该控制策略作用下,当风速在额定值以上随机变化时,转速能较好地稳定在额定值附近,具有结构简单、可靠性高、动态响应好、适应性强、控制精度高的优点,同时避免了变桨距执行机构的频繁动作,减小了变桨距执行机构的能量消耗,延长了其使用寿命.

变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制

根据风力机的特性 ,探讨了追踪、捕获最大风能的方法 ;在分析双馈型异步发电机数学模型和磁场定向矢量变换控制的基础上 ,提出了变速恒频风力发电机的有功、无功功率解耦控制策略 ,详细的仿真研究验证了控制策略的正确性和可行性。

变速恒频风力发电系统变桨距自抗扰控制

由于风能的随机性及气动效应的影响,变速恒频风力发电系统具有强非线性,难于实现高精度控制,输出电能质量较差。为了改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,该文在分析变速恒频风力发电系统变桨距控制研究现状的基础上,基于自抗扰控制理论设计风力发电系统变桨距控制器。建立了风机及变桨距机构模型,以转速为量侧输入设计扩张状态观测器,观测系统状态及风速扰动,利用前馈环节予以补偿;同时,根据状态偏差配置非线性结构,抑制转速偏差。在随机风、阶跃风及阵风作用下对设计的自抗扰控制器进行数字仿真,结果表明基于自抗扰控制理论的变桨距控制器具有良好的动态性能及对风速扰动的鲁捧性,能够有效改善变风力发电系统桨距控制效果,工程实用价值较高。

新型转子电流混合控制的变速恒频异步风力发电系统

在分析变速恒频风力发电系统转子变流器组成特点的基础上,提出并实现了一种基于TMS320LF2407A和TMS320VC33双数字信号处理器芯片的新型转子电流混合控制的变速恒频异步风力发电系统,同时对该系统的运行控制、并网控制技术进行了实验研究。该新型转子电流混合控制结构能显著降低转子变流器的硬件成本和控制技术的复杂性,在全速范围内实现输出有功和无功功率的独立调节。实验结果表明,该新型转子电流混合控制结构可以满足变速恒频风力发电机系统的运行要求,同时实现了发电机的输出功率因数可控。

变速恒频风力发电系统及其控制技术研究

为了最大限度地利用风能,风力发电系统应采用变速恒频控制策略。分析了鼠笼异步发电系统、双馈发电系统、无刷双馈发电等变速恒频风力发电系统的原理、性能及特点,通过对比各种风力发电机和各种控制方法的优缺点,对未来风力发电机和风力发电控制技术的发展趋势做了展望:风力发电机大型化;采用变桨距和变速恒频技术;风力发电机采用直接驱动;采用智能化控制等。

双馈型变速恒频风力发电系统的鲁棒控制

研究了双馈变速恒频风力发电系统的鲁棒控制问题.采用定子磁场定向的矢量变换技术,建立了系统非线性数学描述,利用非线性鲁棒控制技术,设计了能实现发电机输出有功功率和无功功率鲁棒解耦控制,同时具有鲁棒干扰抑制作用的转子励磁控制器.理论分析和仿真结果均表明,所设计的控制器可以保证在风速变化、系统参数不确定性和外部干扰的情况下,风力发电系统仍能安全可靠地最大获取风能,并且输出恒频恒压的电量。

无刷双馈电机在变速恒频风力发电系统中的应用

在总结各种风力发电系统的基础上,提出一种新型的变速恒频无刷双馈电机风力发电系统,并设计了初步的功率控制方案,进行了仿真研究。

变速恒频双馈风力发电机组交流励磁控制系统研究

介绍了变速恒频双馈风力发电系统的工作原理,分析了双馈型风机的运行性能,重点对采用双PWM换流器结构的交流励磁系统进行了介绍,提出了一种矢量控制策略,对网侧和转子侧变换器采用不同的矢量控制,从而实现不同的控制目标。并通过EMTDC/PSCAD软件进行了建模仿真,仿真表明,采用介绍的控制策略,能实现风力发电系统的最大风能追踪及有功无功解耦控制,保证输出功率稳定,实现高功率因数并网运行。

基于LabVIEW的变速恒频双馈风力发电模拟监测系统

研究基于LabVIEW的变速恒频双馈风力发电模拟监测系统中的风场模拟、电压、电流畸变时的基波分量的获取以及有功、无功功率计算几个关键问题。针对Weibull分布的地域局限性,研究了实际风速4个基本特征(即基本风速、阵风、缓慢变化风速和噪声风速)的风速数学模型,并进行了基于LabVIEW的仿真;另外,通过基于傅立叶变换的锁相方法获得同步信号,进而得到基波分量,并采用了基于瞬时功率理论的功率计算方法,它比传统功率理论更适应于功率的实时监测,该监测系统利用LabVIEW软件实现了系统的有功、无功检测,并通过实测对比验证了该算法的正确性。

新型变速恒频风力发电系统的非线性控制器设计

针对当前采用电力电子变流设备完成变速恒频风力发电的成本高及可靠性有待改善等问题，提出一种利用变量泵．变量马达组成的液压无级调速系统实现风力发电变速恒频的新方法。基于新型风力发电变速恒频液压无级调速系统的工作原理，建立该系统的风-机-液动力学模型，并针对其强非线性、多输入多输出特点，设计非线性精确反馈线性化的非线性控制器。以10kW风力发电系统运行的仿真结果显示，在湍流强度为12％的10rrds额定风速输入工况下，该非线性控制系统能有效的控制发电机输出频率为49.67．50.23Hz。

基于SVPWM三电平变换器的变速恒频风力发电系统

分析了基于空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的三电平变换器,提出将其引入变速恒频双馈风力发电系统。整体分析了基于三电平的变速恒频双馈风力发电系统模型,并分别详细分析了基于三电平SVPWM网侧变换器的数学模型和控制结构,机侧空载并网的数学建模和控制结构。仿真结果表明,该三电平变换器有效降低了开关损耗;减小了纹波电流;输出电平增多,减小了电压变化;波形质量得到了很好的改善。仿真结果还表明,该三电平变换器能有效地实现风力发电系统的变速恒频控制,适用于变速恒频双馈风力发电系统。

几种变速恒频风力发电系统控制方案的对比分析

阐明了为最大限度利用风能，风力发电系统应采用变速恒频控制策略，并分析了变速恒频风力发电系统中功率转换子系统的主要组成环节。对4种分别采用笼型异步发电机、交流励磁双馈发电机、无刷双馈发电机和永磁发电机的变速恒频风力发电系统进行了性能对比分析。

变速恒频双馈异步风力发电系统建模及仿真

为研究变速恒频双馈异步风力发电系统,建立了包含风速、风力机和风力机控制部分、双馈发电机、双PWM变换器及双馈发电机机侧和网侧矢量控制变速恒频风力发电系统的动态数学模型;在Matlab/Simulink环境下,以建立相应的风力发电系统动态数学模型为基础搭建了变速恒频双馈异步风力发电系统仿真模型,并对转子侧等功率因素策略及定子侧功率解耦控制策略进行了仿真,仿真结果验证了数学模型及控制策略的有效性,整个系统模型的建立,为开展风力发电并网、低电压穿越及其他高性能控制策略研究打下基础,对于研制高性能的风电装置设备具有较好的参考价值.

变速恒频风力发电系统控制方案的分析与比较

1引言 变速恒频方式通过控制发电机的转速,能使风力机的叶尖速比接近最佳值,从而最大限度地利用风能,提高风力机的运行效率.因此,变速恒频方式正在取代恒速恒频方式.

变速恒频双馈风力发电试验系统的研究与实现

变速恒频双馈风力发电机组运行在额定风速以下时,可以进行最大风能捕获,最大效率的利用风能;在额定风速以上,输出功率平稳,且传动系统具有良好的柔性。为了在实验室条件下研究变速恒频双馈风力发电电气控制技术,设计并实现了变速恒频双馈风力发电试验平台主控制系统,对主控制系统的硬件配置和软件结构以及系统所要实现的功能模块进行了详细的探讨。

基于LabVIEW的变速恒频双馈风力发电电能监测系统

在风力发电中，当风力发电机组与电网并网时，要求风电的频率与电网频率保持一致，即保持频率恒定。恒速恒频，即在风力发电过程中保持风车的转速（即发电机的转速）不变，从而得到恒频的电能。在风力发电过程中让风车的转速随风速而变化，并通过其他控制方式得到恒频电能的方法称为变速恒频。