基于18相风力发电系统容错控制策略研究

针对一种18相风力发电系统的绕组结构特点,对多相风机的故障工况进行了分析,多相电机系统可能出现的故障可以直接看作开路故障,等效为电机的缺相运行。通过分析机侧、网侧能量传输机理,对系统中绕组开路及变流模块故障后的三相不控整流器的输出电流参考值进行重新整定,提出相应的容错控制方法。最后,通过仿真对变流模块故障的电流重分配控制策略及直流短路故障控制策略的有效性进行了验证。

双凸极永磁电机故障分析与容错控制策略

电机驱动系统的可靠性问题在实际应用中得到了相关领域学者越来越广泛地关注。在对容错电机的基本结构特点进行分析的基础上,针对现有容错电机的不足,对双凸极永磁(DSPM)电机的容错性能进行了研究。DSPM电机克服了开关磁阻电机和转子永磁型容错电机的各自不足,具有可靠性高和功率密度高等优点。为提高DSPM电机缺相运行特性,提出了一种容错控制策略,建立了DSPM电机驱动系统的联合仿真模型,并将其应用于容错性能分析。仿真和实验结果表明,DSPM电机是一种新型容错电机,具有较强的带故障运行能力。本文为新型定子永磁型容错电机的研究打下了基础。

双绕组永磁容错电机不同故障容错控制策略的比较研究

在分析双绕组三相永磁容错电机基本结构的基础上,讨论了电机在开路和短路故障情况下的转矩脉动和铜耗。详细论述了加倍增加对应相电流容错控制策略、最优转矩容错控制策略和电流矢量容错控制策略的实现方法。通过数学计算和仿真比较分析了3种容错控制策略的性能和优缺点。硬件实验结果验证了所提出的电流矢量容错控制策略的正确性和可行性。

基于多相风力发电系统的容错控制策略研究

多相电机具有转矩大、转矩脉动低以及容错性高的特点,尤为适用于风力发电系统这种低速大功率的应用场合。提出一种基于多相直驱永磁同步发电机的风力发电系统,多相风机经三相桥式不控整流器、隔离型DC/DC和模块化多电平变流器并入高压直流电网。首先,采用基于转速外环的MPPT控制得到三相桥式不控整流器的平均电流参考值;然后,根据变流器工作状态对各套三相桥式不控整流器的电流参考值进行重构,实现正常相输出功率平衡,确保故障相不会出现过流,达到系统的容错控制,提高可靠性;最后,通过模块化多电平变流器单桥臂接入直流电网,降低了变流器复杂度。以18相风力发电机为例,搭建了Matlab/Simulink仿真模型,验证了所提拓扑结构及容错控制策略的有效性。

多相电机控制策略研究综述

多相电机被越来越多的应用于交流传动领域,与传统三相电机相比,它可以实现低压器件控制大功率,并且具有高可靠性、高控制灵活度的优点。文章首先对多相电机控制策略进行了研究,进一步探究了多相电机的容错控制策略,并进行了总结,对未来作出了展望。

模块化多电平变换器容错运行环流抑制策略

模块化多电平变换器(MMC)采用热备用的容错控制方案时,可实现系统的容错运行。当子模块发生故障时,系统直接旁路故障子模块,变换器运行在上、下桥臂不对称状态。为分析这种状态下MMC系统的工作性能,推导了MMC容错运行工作模式的数学模型,详细分析了桥臂电流以及子模块电容电压的波动情况。分析结果表明:MMC上、下桥臂不对称运行时,故障相间桥臂环流中的基频成分增加,该部分环流会流入直流侧;改变子模块的平均开关频率可抑制不对称运行所引起的环流。在PSCAD/EMTDC中搭建了31电平的MMC模型(其中含6个热备用模块)并进行了仿真,仿真结果验证了所推导结论的正确性。

基于级联多电平变换器的固态变压器冗余设计的容错控制研究

应用固态变压器的综合能源互联系统的可靠性与组成固态变压器的级联多电平变换器的可靠性紧密相关。冗余变换器模块的引入使得固态变压器具备了承受元件故障的能力,从而提高了固态变压器以及相关电网的可靠性。基于可用于综合能源系统以及主动配电网的固态变压器,提出了一种基于冗余子模块的容错控制策略。对几种冗余配置的容错控制策略以及运行原理进行对比研究,基于Saber仿真平台对由级联多电平变换器模块组成的单相九电平固态变压器进行建模,并对所提出的冗余子模块容错控制方法进行了仿真。其仿真结果证明所提出的冗余子模块容错控制策略可以减少故障引起的用户侧电力中断时间以及降低对固态变压器设备的损害。

无刷直流电机驱动系统故障诊断与容错控制

主要分析了无刷直流电机驱动系统运行中常见故障类型,重点介绍了故障诊断方法及容错控制策略。通过对无刷直流电机驱动系统常见故障及容错控制策略进行分析,为系统安全运行提供保证,并实现经济与社会效益的最大化。

商用车电控转向系统的发展现状与趋势

商用车转向系统的电控化是实现商用车节能化和智能化的必由之路,为此商用车转向系统从传统的液压助力转向系统发展到以电液耦合助力转向系统为代表的电控转向系统。本文将对商用车电控转向技术进行综述,从电控转向系统的典型构型、智能转向控制和功能安全设计3个方面对商用车电控转向技术的研究进行梳理,总结电控转向技术的重点研究领域和未来发展方向。梳理总结发现:(1)在系统构型方面,商用车电控转向系统以电液耦合转向助力技术为主,着重于实现商用车智能转向功能,同时兼顾节能化需求;商用车电动助力转向系统是未来理想的电控转向技术方案。(2)在智能控制方面,为了适应商用车智能化的发展,转向执行控制着重于解决液压系统所造成的非线性与时滞性问题以及轨迹跟随过程中的横向动力学控制难题;辅助驾驶功能着重于克服液压系统的非线性导致的转向力矩不连续以及人机控制权的分配;自动驾驶功能着重于提升安全性与燃油经济性。(3)在系统功能安全设计方面,商用车电控转向系统着重于设计符合功能安全标准的故障诊断与容错控制策略。