并网双馈发电机电网电压定向励磁控制的研究

在分析并网双馈发电机传统矢量控制策略的基础上,提出了一种基于电网电压定向的励磁控制策略。该控制策略仅需要定子侧电流、电网电压和转子位置角信号,避免了矢量控制系统中对定、转子量测量精度、实时性和一致性的严格要求,使控制系统得到了简化。利用该文提出的控制策略对双馈发电机有功、无功和转速稳态调节特性及机端三相对地突然短路的过渡过程进行了仿真研究,结果表明该控制策略能实现双馈发电机有功、无功和转速的解耦控制及短路故障切除后其有功、无功和转速都能回到原来的设定值稳定运行。

具有低速高性能的电压定向V/F控制方法

针对传统的V/F控制方法低速性能差且转速精确度低的问题,提出了一种电压定向V/F控制策略。此控制策略在传统的V/F控制基础之上采用了一种电压提升方法来补偿定子电阻压降以使电机磁链幅值保持恒定,同时根据感应电机非对称T型等效电路提出一种滑差补偿策略,以改善系统的低速性能和转速精确度。与传统的V/F控制不同的是,该方法是根据定子电压定向进行同步坐标变换,其不需要复杂的矢量计算且易于实现。实验结果表明:采用该方法在0.3Hz满载情况下,电机能平稳运行,而且在不同负载大小和频率下,电机转速精确度都得到了明显提高。

基于电网电压定向的双馈风力发电机灭磁控制策略

电网故障造成的电网电压变化会在双馈发电机定子绕组中产生定子磁链的暂态直流分量,造成发电机输出功率波动和电磁转矩振动,需要采取灭磁控制来加快定子磁链暂态直流分量的衰减。文中提出了一种适用于双馈风力发电机电网电压定向矢量控制的灭磁控制方法,首先分析了电网故障对双馈发电机内部电磁关系的影响,在此基础上分析了双馈发电机电网电压定向矢量控制的稳定性,就此提出了一种新型的灭磁控制方法,并进一步阐述了转子侧变换器容量及风电机组运行状态对灭磁控制效果的影响。仿真验证表明,所提出的灭磁控制方法可以在电网电压跌落程度较轻的情况下有效减小双馈发电机定子磁链中暂态直流分量的影响,提高双馈风电控制系统的稳定性,有利于实现风电机组的低电压穿越。

网侧变流器电压定向矢量控制分析与实验

建立了并网发电系统网侧变流器数学模型,分析了电网电压定向矢量控制策略的原理与实现。通过Matlab搭建了网侧变流器闭环控制模型,采用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)进行仿真分析,并进行了实验验证,结果证明了电网电压定向矢量控制策略在并网发电系统应用的正确性和有效性。

基于电网电压定向矢量变换的SVC平衡化补偿策略

冲击性负荷会引起供电系统严重的电压波动和三相不平衡,对其进行平衡化补偿具有重要的意义。将矢量控制思想移植到动态无功补偿中,建立晶闸管控制电抗器(TCR)型静止无功补偿器(SVC)平衡化补偿策略。该策略通过在电网电压稳定条件下对负荷电流进行矢量变换,实现其基波正序、负序分量的分离以及基波有功、无功分量的解耦,最后利用低通滤波器检出有用直流信号并计算出补偿电纳。仿真及实验表明,该策略具有较高的精度和优良的动态性能,其补偿效果不受负荷谐波电流的影响。

基于电压定向矢量控制的三相PWM整流器研究

给出了三相电压型PWM整流器(Voltage Source Rectifier,简称VSR)的拓扑结构和数学模型,根据三相VSR在两相同步旋转坐标系下的数学模型,运用电压定向矢量控制策略,以TMS320F2812为核心,对三相VSR进行双闭环控制。介绍了系统的硬件和软件设计,实现了三相VSR的全数字控制。最后以原理样机的实验结果验证了设计的正确性。关键词:整流器;电压定向矢量;脉宽调制;

基于定子电压定向的双馈风电系统变参数策略设计

介绍了基于定子电压定向的双馈风力发电系统在空载并网和并网发电2种模式下的模型,分析对比了其差异性。为保证在2种模式下控制系统均有较好的稳态性能和动态性能,提出了一种变参数控制策略,即在2种模式下分别采用不同的电流控制器。给出了一种基于比例—积分(PI)电流控制器的设计原则,利用伯德图法对2种模式下的电流控制器参数分别进行了设计,设计结果表明2种控制器参数有较大差异,在2种控制模式下采用同样的电流控制器会降低系统的动态性能甚至导致系统不稳定。在30kW双馈风力发电系统实验平台上进行了实验验证,实验结果表明,变参数控制策略可以保证系统在2种模式下均有较好的稳态性能和动态性能。

静止无功发生器的电压定向矢量控制策略

针对电流控制方法在静止无功发生器(SVG)上应用的缺陷,提出一种新的电压定向矢量控制方法(VOC).在分析SVG的系统结构和工作原理的基础上,介绍了VOC的基本原理及其控制结构,详细论述了在VOC算法下,无功电流与有功电流解耦过程.运用MATLAB/Simulink工具进行仿真分析,同时将在实验室搭建的系统应用于矿井电网.研究结果表明:基于电压定向矢量控制的SVG具有良好的动态性和实用性,无功补偿效果良好,弥补了以SVPWM为代表的电流控制方式的不足.

基于定子电压定向的双馈风力发电机功率控制

本文介绍了一种基于定子(电网)电压定向的双馈风力发电机输出功率控制策略。此控制策略无需测量定子磁链,可实现发电机输出有功、无功功率的独立控制。并根据此控制方法,使用Matlab/Simulink软件构建了一个用于1.5MW双馈风力发电机的输出功率控制系统,仿真验证了在有功功率、无功功率或电网电压出现降落的条件下,该控制策略的有效性。

基于电压定向直接功率控制的光伏并网逆变器

将基于电压定向直接功率控制用于光伏并网逆变器的控制策略,引入电网电压和瞬时功率的估算概念,并将并网逆变器输出的瞬时有功功率和无功功率作为被控量进行功率的直接闭环控制。系统无需检测输入变压器二次侧的电网电压,省去了电网电压传感器,从而不仅克服了电流控制方案的不足问题,还降低了成本,而且系统具有鲁棒性好、控制结构简单等优点。分析了电压定向直接功率控制的原理,设计了并网逆变器的具体参数,并给出了仿真和实验结果。

基于电网电压定向的光伏并网逆变器系统研究

针对传统的光伏并网系统逆变控制策略存在控制复杂、谐波含量多的问题,提出了一种基于电网电压定向的光伏并网逆变器直接电流控制方法,给出了以TMS320F2812为主控制器的三相光伏并网逆变器系统的硬件及软件设计。该逆变器直接电流控制方法采用过零检测电路测量电网电压的过零点时刻,得出过零点时刻的电网电压的旋转角度,从而得到逆变器输出电压的幅值和相位;采用SVPWM技术控制IPM的开断,使逆变器输出上述幅值和相位的电压,从而实现单位功率因数并网发电功能。实验结果表明,该逆变器直接电流控制方法简单,逆变器输出电流与电网电压基本保持相同的频率和相位,并网发电功率因数接近于1。

基于定子电压定向的自适应控制在电网故障下双馈异步发电机的优化运行策略

提出了一种基于定子电压定向(SVO)的定子磁链动态过程改进控制方案,引入积分环节到转子电流控制器,消除电压故障状态产生的静差,通过自适应调节补偿定子电阻,联合优化的最大功率跟踪器,增强风电机组供电质量,提高系统的稳定性和鲁棒性。基于PLECS算例分析验证,在出现电网电压瞬态跌落故障和电网谐波下,即使风机运行在次同步或超同步状况,提出的控制策略都可以实现谐波抑制,减小定、转子功率振荡、电磁转矩脉动、传动系统机械损耗,为进一步高渗透率风电场研究提供依据和参考。

基于定子电压定向矢量控制系统的改进研究

本文在风力机和双馈感应电机(DFIG)的基本原理的基础上,建立了风力机的数学模型和基于定子磁链定向的双馈风力发电机动态数学模型;针对传统的DFIG定子电压定向的矢量控制系统中PI控制器对于复杂系统其参数难以修正的问题,对传统的DFIG定子电压定向的矢量控制系统进行改进,加入模糊控制器,将模糊控制器与传统PI控制器相结合,用模糊控制器修正PI控制器的参数,缩短跟踪控制时间,控制风力发电系统的输出有功功率能够快速跟踪参考功率。仿真结果表明经改进的定子电压定向的矢量控制系统相较于传统的DFIG定子电压定向的矢量控制系统具有跟踪速度快、超调量小的优点,验证了控制系统的可行性。

基于电压定向的网侧变换器控制建模及仿真

通过建立三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下的DFIG双PWM网侧变换的数学模型。在电压矢量定向方式基础之上,在Matlab/Simulink中对电压、电流双闭环的控制方式及空间电压矢量脉宽调制方式和锁相环技术进行了模块搭建并仿真。仿真结果表明网侧变换器能够快速调节直流侧电压达到稳定,即能有效的实现整流,并在交流侧发生幅值扰动时,能快速维持在直流侧目标电压不平衡度范围内,且控制输入电流波形正弦。

电压定向矢量控制双绕组感应发电系统

设计了双绕组感应电机发电系统,在电机定子上设置两套绕组,功率绕组和控制绕组。其中:功率绕组接负载;控制绕组接励磁调节器。采用定子控制绕组电压定向矢量控制策略,使用滞环控制器触发驱动逆变桥,实现对端电压良好的控制,也不会给电网系统带来无功负担。在变负载和转速情况下,对端电压动态和稳态性能进行了仿真分析,证明该系统动态响应速度快,稳态性能良好。

三相PWM整流器电压定向控制算法研究

详细分析了三相PWM整流器电压定向控制方法的基本原理,给出了其数学模型及控制系统的结构图,说明了各个部分的作用。利用Matlab/Simulink工具箱,建立了仿真模型进行了研究。仿真结果表明,该方法效果优异,系统能够很好地实现控制目标。

SVG的电压定向控制算法仿真

针对电流控制方法在静止无功发生器SVG无功补偿上的缺陷,提出了一种先进的电压定向控制算法(VOC).首先介绍了VOC的基本原理,然后详细论述了电压定向控制的拓扑结构及无功电流与有功电流解藕过程,最后在MATLAB/Simulink的环境下进行了系统建模和仿真.仿真结果表明,运行基于电压定向控制方法的SVG装置,系统将得到良好的动态特性,功率因数大大提高,弥补了传统电流控制的缺点,对于SVG的无功补偿效果提高具有重要的现实意义.

双馈异步风力发电交直交系统网侧变换器电压定向控制策略研究

为研究双馈异步风电机组并网高性能控制,系统研究了双馈式异步风力发电机交直交电压定向控制,通过双PWM变换器对风力发电机转子进行励磁控制。依据电压定向控制原理,在d-q两相旋转坐标系下建立了网侧并网系统数学模型,并在Matlab/Simulink环境下搭建了系统仿真模型,仿真结果表明了电压定向控制策略的有效性。

基于磁链观测电压定向的PWM整流器矢量控制研究

电压定向的矢量控制是PWM整流器常用的控制策略,本文在此控制策略基础上进行改进,建立无电压传感器的矢量控制模型。采用类似异步电机磁链观测的方式构造磁链矢量观测磁链,依据磁链矢量和电压矢量的关系获得电压矢量的角度,以达到省掉交流电压传感器,降低成本的目的。设计了电压角度观测器,并在MATLAB/simulink环境下构造了磁链观测电压定向的PWM整流器矢量控制仿真模型,验证了观测的可实现性和控制的良好性能。

基于DSP的电压定向矢量控制PWM整流器系统设计

本文深入阐述了PWM整流器的电压定向矢量控制策略的基本愿理,通过旋转坐标变换,将各变量变为直流量,可简化控制器设计,同时,采用输入电流按网侧电压定向控制的方法,使系统以近似单位功率因数运行,同时获得优良的动、静态控制性能。采用全数字方法设计了基于TWMS320F2812的PWM整流器控制系统,给出了系统硬件框图和软件流程图。