变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术研究

双馈电机变速恒频(VSCF)风力发电系统,是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频控制的。该文在分析双馈电机运行原理和励磁控制方法的基础上,设计和构建了基于80C196MC单片机的VSCF双馈风力发电机的励磁控制试验系统。对变速恒频控制、恒压控制、并网控制以及亚同步速、同步速和超同步速三种不同运行状态之间的动态转换控制技术,进行了试验研究,为兆瓦级变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统的设计奠定了基础。

变速恒频双馈风力发电机投切控制策略

对几种变速恒频双馈风力发电投切控制策略进行深入的研究。基于电压开环控制的投切控制策略,虽具有较好的稳定性,但空载定子电压的控制精度受到限制;基于电压有效值闭环的投切控制策略,虽能提高定子空载电压的控制精度,但在定子电压的三相对称性及定子电压幅值的波动方面仍存在欠缺;基于空间电压矢量闭环控制的投切控制策略,若采用特定的调节器设计,不仅能确保电压控制精度,而且可以有效抑制定子电压幅值的波动。针对基于空间电压矢量闭环控制的这一投切方案,在PI调节器控制的基础上提出了自适应谐振调节器与PI调节器并行控制的控制策略,有效抑制了定子电压幅值的波动,使定子电压具有较好的控制响应,进而实现了双馈风力发电机零电流切入电网的目的。仿真与试验验证了理论分析及方案设计的正确性。

1.5MW变速恒频双馈风力发电机组励磁控制系统试验研究

设计了一套1.5MW变速恒频双馈异步风力发电机组励磁控制系统。在分析了其控制策略的基础上,对系统的并网性能、并网运行后稳态以及动态特性等进行了试验研究,结果表明,该系统能够在发电机设计的速度范围内实现软并网,输出有功、无功功率可以独立调节,适合于1.5MW变速恒频双馈风力发电机组励磁控制系统。

考虑变频器特性的变速恒频双馈风力发电机组控制策略的研究与仿真

以并网型变速恒频风电机组中双馈发电机的运行特性及连接于发电机转子部分的脉宽调制(PWM)控制的电压源型交—直—交变频器的结构和机理为基础,在假设变频器采用理想开关器件,即忽略电子器件的换相重叠、损耗,并只考虑变频器直流电容充放电的动态过程而不计频率调节的动态变化过程的前提下,提出了基于定子磁场旋转坐标系统下的变速恒频风电机组电气控制部分的控制策略并设计了相应的 PI控制器。同时基于 MATLAB 软件建立了变速恒频双馈风力发电机组的仿真模型,并以渐变风和随机风模式为例,针对提出的控制策略对变速恒频双馈风力发电机组的并网运行特性进行了仿真研究,仿真结果表明了该控制策略的合理性及控制器设计的有效性,同时也说明了双馈发电机在保证有功输出的情况下能够有效地调节无功功率,保证变速恒频风电机组的稳定运行。

变速恒频双馈风力发电机有功、无功解耦控制研究与实现

双馈发电机有功功率、无功功率解耦控制是变速恒频风力发电系统的关键技术,在分析双馈发电机有功功率、无功功率解耦控制规律的基础上,给出了基于定子磁场定向控制策略的实现方案,然后利用Matlab工具对该控制方案进行了仿真研究,最后设计和构造了基于TI公司MS320F2407DSP的变速恒频双馈风力发电机有功功率、无功功率解耦控制实验系统,仿真和实验结果表明该控制策略能够有效地实现双馈发电机功率的解耦控制,为兆瓦级变速恒频双馈风力发电机组励磁变换器的研制奠定了基础。

变速恒频双馈风力发电机控制系统研究

从变速恒频双馈风力发电机的基本运行原理出发,提出了变速恒频双馈发电的实现方法.针对其励磁装置应具有双向变流的特点,采用交 直 交加双PWM控制的解决方案,研制了基于8XC196MC单片机变速恒频双馈风力发电机控制系统,并研究了双馈发电机的变速恒频运行的基本控制技术.

变速恒频双馈风力发电机并网控制

变速恒频双馈风力发电机实现无冲击电流并网的关键是控制双馈电机定子电压的幅度、相位和频率与电网电压高度一致。通过建立并网前后双馈风力发电机系统的数学模型,分析了定子电压频率、幅值及相位与转子励磁电流、转子转速之间的运行规律,提出定子磁场定向转子电流闭环控制策略。实验结果表明,该控制策略能准确实现发电机柔性并网,并且完成有功功率和无功功率的解耦控制。

变速恒频双馈风力发电机的功率控制

应用双馈发电机数学模型和磁场定向矢量变换控制技术,分析了变速恒频双馈风力发电机的有功、无功功率解耦控制策略。在基于TMS320F2812的双馈发电机系统实验平台上,设计了双馈发电机有功、无功功率解耦控制软件,并进行了功率解耦控制实验研究。实验结果表明,所采用的控制方法正确、有效。

变速恒频双馈风力发电机的H_∞控制

研究了变速恒频双馈风力发电机的H∞控制,利用其定子磁场定向矢量控制的非线性方程组,应用直接反馈线性化建立了双馈风力发电机的鲁棒控制模型,采用H∞控制理论得出控制律,算法简明,适合工程应用。仿真表明,H∞控制可以改善双馈风力发电机的运行性能,使其具有高精度抗干扰的特性。

变速恒频双馈风力发电机的矢量控制研究

变速恒频风力发电已成为并网风电机组发展的趋势.分析了变速恒频双馈发电机组的结构,研究了能实现最大风能捕获和有功、无功功率解耦控制的双馈发电机的定子磁链定向矢量控制策略,并通过仿真验证了该控制策略的正确性、可行性,为后续的研究工作奠定了基础.

变速恒频双馈风力发电机组控制技术研究

该文分析了变速恒频双馈风力发电系统的运行区域,并针对高低风速区采取不同的控制策略,实现低风速区最大风能追踪和高风速区的额定功率保持。

基于全局鲁棒滑模控制的变速恒频双馈风力发电机的研究

随着风力发电技术的发展,对变速恒频双馈风力发电机的控制方法方面的研究显得越发的重要.根据变速恒频双馈发电机对控制系统要求响应速度快、鲁棒性强的特点,将矢量转换方法与全局滑模控制方法结合,提出了一种全局鲁棒滑模变结构控制方案.针对双馈异步电机在内部参数变化和外部风机负载转矩扰动共同带来的扰动进行设计,并对比了传统PI控制.仿真证明,该控制方法可以提高双馈电机的动态性能,进一步增强了电机的抗干扰性.

变速恒频双馈风力发电机控制策略

本文基于对双馈感应发电机及其矢量控制的理论分析,采用基于速度外环的并网发电控制策略和基于变步长转速扰动的最大风能跟踪算法,构建了110kW变速恒频双馈风力发电模拟平台,实现了变速恒频双馈风力发电机的有功、无功功率的前馈解耦控制和最大功率点跟踪控制。

变速恒频双馈风力发电机系统的研究

分析了变速恒频双馈风力发电机系统的结构及工作原理,给出了变速恒频技术在发电机组中实现变速运行的不同方式.通过比较变速工作时的定转子状态,采用控制发电机转子电流的大小来实现双馈异步发电机输出端电压稳定.根据运行数据,总结了变速恒频双馈风力发电机系统的若干优势.

变速恒频双馈风力发电机空载并网控制策略

风力发电机组单机容量越来越大,发电机并网时造成的冲击电流已不能忽视,必须对风力发电系统并网技术进行深入的研究。将定子磁场定向的矢量控制技术应用到双馈风力发电机并网控制中,建立了变速恒频双馈风力发电机空载并网控制策略,实现了转子侧电流与磁链的解耦控制。为了说明本控制策略的有效性,利用Matlab/Simnlink建立了空载并网仿真模型并进行了仿真分析。仿真分析结果表明,该控制策略能有效控制电机定子电压与电网电压在幅值、频率及相位上保持一致,可实现大容量风电机组的无冲击并网。

变速恒频双馈风力发电机组的逆系统控制研究

为解决矢量控制方法在双馈风力发电机组中存在的对电机参数比较敏感和在扰动下控制不稳定等问题,将逆系统技术应用到双馈感应发电机(DFIG)的控制中。根据输入/输出状态方程得到了逆系统解析表达式,建立了双馈风力发电逆系统闭环控制。在计算机仿真软件M atlab上对该控制系统在电压跌落时和变速恒频时进行了仿真,仿真结果表明逆系统方法能够控制单位功率因数,保持母线电压稳定,实现有功和无功功率的解耦。

基于PSCAD的变速恒频双馈风力发电机组并网稳定性仿真研究

简要介绍了变速恒频双馈风力发电机组的工作原理,通过建立变速恒频发电机在dq坐标系下的数学模型,以及基于PSCAD的系统仿真模块,对变速双馈风力发电机组和恒速鼠笼型风力发电机组的并网稳定性进行仿真分析与比较。结果表明,变速恒频双馈风力发电机组具备更好的小干扰稳定性和暂态稳定性,同时,可以在风速发生变化时通过进行变桨或变速运行调节功率,实现最大风能捕获。

基于DSP的变速恒频双馈风力发电机控制技术的研究

文章对变速恒频双馈风力发电系统的组成及工作原理进行了论述,研究了相关的控制技术,并进行了实验研究,对实验结果作出了具体分析。

变速恒频双馈风力发电机的功率控制

针对双馈风力发电系统中功率控制的时变性、随机性、复杂性以及非线性的特点,提出了一种基于模糊神经网络的功率解耦控制方法.该控制方法不依赖电机参数和精确的数学模型,能够实现双馈风力发电机有功、无功功率的解耦控制,具有控制简单、灵活、方便、有效的特点,系统鲁棒性强,适用于双馈风力发电机的功率控制.

变速恒频双馈风力发电机矢量控制研究

针对风力发电系统中恒速恒频控制低风能利用率的问题,对双馈异步发电机构成的变速恒频风力发电系统,采用在定子磁链定向矢量控制基础上的参数自整定模糊PI控制方法,实现了发电机转子励磁电流在风机变速时的快速跟随,使发电机网侧输出频率保持恒定。仿真结果表明,系统具有良好的动态性能。