永磁直驱风电系统发电机侧变流器的并联控制

针对永磁直驱风力发电系统中发电机多极对数、低速运行特性,提出易于实现、鲁棒性能好的滑模转子位置观测器,准确估计电机转子位置。在无位置传感器运行条件下,发电机转矩、磁链响应仍然保持良好的稳、动态性能;解决了安装光电编码器带来的可靠性和受干扰反馈错误位置信息等问题,提高了系统的可靠性。大功率直驱风力发电系统相对于双馈系统需要全功率变流器。目前,在MW级系统中电能变流器拓扑结构通常采用背靠背PWM变流器并联,用相同PWM脉冲触发和载波移相等两种控制方式。对两种方法的控制效果进行了实验验证,实验结果表明了机侧变流器的无位置传感器载波移相并联技术提高了系统的鲁棒性、可靠性,降低了噪声,能使系统发出优质电力。

永磁直驱风电系统电机侧变流器的研制

使用永磁同步发电机的直驱型风力发电系统目前的发展很快,采用背靠背变流器作为直驱风电系统全功率变流器具有优良的性能,受到了广泛关注。对背靠背全功率变流器中电机侧变流器的工作原理和PMSG的控制策略进行了详细说明,对其稳态和动态性能进行了仿真分析。构建了实验系统,实现了电机侧变流器对发电机的矢量控制,能够方便地实现发电和电动状态运行。仿真和实验结果表明,采用PWM变流器作为永磁直驱风电系统电机侧变流器,可以实现对PMSG的优良控制,并为向电网输送优质的电能提供保证。

提高风电机组风能转化效率的变速控制技术研究

本文根据双馈式变速恒频风力发电机组工作原理、发电特性和功率优化的控制原理,建立了基于电力系统电磁暂态PSCAD软件的双馈式风力发电组、PWM变流器和模糊控制器数学模型。根据风电机组变速控制最大功率跟踪控制策略,给出了PWM变流器的网侧和电机侧变速控制算法。同时,对变速控制器中引进的模糊控制算法进行了改进,根据控制原理在PSCAD软件中设计了实现方法。仿真结果证明了实现最大功率跟踪控制方法的有效性。验证了采用优化模糊变速控制,可提高双馈式变速恒频风电机组能量转化效率10%。

一种PMSG的近似UPF控制方法研究

永磁同步发电机目前在各种驱动系统中的应用越来越多,采用单位功率因数控制方法对PMSG进行控制,可以降低变流器的功率等级,但是常规的UPF控制实现比较复杂。采用一种近似UPF控制方法,在电机参数满足一定假设条件的情况下,对PMSG的UPF控制方法进行简化,并将这种方法应用于永磁直驱风电实验系统中。仿真和实验结果证实了所采用的PMSG近似UPF控制策略的有效性。表明所提出的近似UPF控制策略可以基本实现永磁直驱风电系统PMSG的单位功率因数控制,获得良好的控制效果。