基于双模控制的永磁直驱型风力发电机组高电压穿越控制策略的研究

为提高永磁直驱型风力发电机组的高电压穿越能力,在研究电网电压骤升下风力发电机组运行特性基础上提出一种基于双模控制的永磁直驱型风力发电机组高电压穿越控制策略。以电网电压骤升幅度及直流母线电压的升高程度为依据,利用选择器进行网侧变流器控制模式的转换,从而使直驱型风力发电机组具备高电压穿越能力。基于PSCAD仿真平台的仿真结果及应用结果表明,该控制策略不仅可以保证直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间不脱网连续运行,还可以有效提高风力发电机组的无功补偿能力,有利于电网的安全稳定运行。

基于最优增益系数的永磁直驱型风力发电机组控制策略仿真研究

依据三相直驱型风力发电机拓扑图建立数学模型,在此基础上搭建控制框图并建立仿真模型,仿真结果为仿真功率与理论功率差值均在5%以内,从而验证了仿真模型的准确性。利用仿真模型对定值最优增益系数和随空气密度自适应最优增益系数2种策略进行仿真,以验证最大风能利用系数和风力发电机输出功率受环境空气密度的影响关系。仿真结果表明,在空气密度自适应最优增益系数的控制策略下,最大风能利用系数和风力发电机的输出功率比定值最优增益系数控制策略均提升约1%。

直驱型多相永磁同步电机定子磁动势与气隙磁密特性分析

直驱型多相永磁同步电机由于相数多、采用分数槽绕组结构、电机的中性点连接与PWM控制方式多样等特点,使得电机绕组电流与磁场谐波含量极为复杂,电机性能与普通三相电机相比有较大区别,因此,有必要对其电磁特性进行细致的研究。该文建立了直驱型多相永磁同步电机定子绕组磁动势数学分析模型,给出了详细推导过程。研究了电机绕组电流和磁动势的影响因素:相数与供电方式、中性点接法、极槽匹配与绕组分布。全面分析了以上因素对直驱型多相永磁同步电机电流及磁场的影响。研究结果表明,增加电机的相数和极槽数,合理的选择中性点连接方式,可以有效减少电机的谐波含量,提高电机的性能。

直驱型多相永磁同步电机转矩脉动及损耗特性

与普通三相电机相比,直驱型多相永磁同步电机具有相数多、极槽匹配与绕组排布多样、中性点连接与PWM控制方式多样等特点,这使得电机绕组电流与磁场谐波含量极为复杂,电机性能也具有一定的特殊性。因此,有必要对其主要性能进行细致的研究:本文分析了电机转矩脉动及损耗与谐波磁场的关系;采用有限元软件Ansoft对目标电机进行建模,研究了直驱型多相永磁同步电机特有因素(相数与供电方式、中性点接法、极槽匹配与绕组排布)对电机转矩脉动及损耗的影响。研究结果表明,增加电机的相数和极槽数、合理的选择中性点连接方式,可以有效地减少电机磁场谐波含量,降低电机的转矩脉动及损耗。

应用双级矩阵变换器的永磁直驱风力发电系统集成控制策略

以基于TSMC的永磁直驱型风力发电系统为研究对象,建立TSMC并网逆变级的数学模型,提出TSMC直驱型风力发电系统的集成控制策略,将最大风能跟踪、输出功率调节、变速恒频控制通过网侧逆变级的集成控制实现,且无需进行稳定直流电压的功率平衡控制,系统控制复杂度降低。仿真结果验证了该控制策略的有效性。

直驱永磁风电机定子线圈非标准涨形机的开发

为解决1.5MW直驱永磁型风力发电机定子线圈线规较大、张开角度较小、跨距较小、数量多、一致性要求高等问题,自主设计制造了非标准专用涨形机。由于是根据专用机床设计,其加工参数专为满足该产品技术条件,因而在批量生产时具有较好的一致性。

几种常见风力发电机机型的低电压穿越方案

由于风力发电机相对于传统大容量发电机更容易失去稳定运行状态,因此风力发电机并网问题变得非常突出.低电压穿越功能作为风力发电机并网的难点之一,国家能源局对此制定了相应的规范.结合中电投东北新能源发展有限公司已投产的北票项目,对3类常见的风力发电机组的低电压穿越方案进行了分析,并通过试验验证了方案的合理性和可行性.

风电机组低电压穿越仿真研究

风电装机容量比例较低时,风电机组因故障或扰动退出运行时,对电网造成的影响有限;当风电装机容量所占比重达一定程度,其运行工况对电网运行的影响将不容忽略,这对接入电力系统的风电机组提出了更高要求,包括低电压穿越能力、无功控制能力等。鉴于低电压穿越是风电机组设计以及接入电网的关键技术之一,基于Matlab开展了风电机组低电压穿越的仿真研究。