级联式双反馈风力发电系统建模仿真

提出了一种新型的变速恒频级联式双反馈发电系统。该系统省略了PWM变换器及直流电容,不需要进行频率控制,与常规的双反馈风力发电系统相比,原理简单,控制方便。文章分析了系统变速恒频发电原理,通过对双馈电机的分析建立了该系统稳态运行时的电路模型,并进行了理论分析。在此基础上,利用SIMULINK分别对空载和负载稳态运行进行了仿真。通过对仿真结果分析,给出了该系统发电运行的条件。该系统空载运行时的并网比变速恒频双反馈发电系统空载并网更容易实现。

一种串联式双浮体直驱式波浪发电系统的设计与试验研究

针对传统的直驱式波浪发电系统安装不便以及俘获波浪能能力弱的问题,文章提出了一种漂浮串联式双浮体直驱式波浪发电系统。该系统的两个浮体水平漂浮在波浪中,Halbach永磁直线发电机的初级与次级分别安装在两个浮体之间的侧面,两个浮体均可俘获波浪能,提升了系统的波浪能俘获能力。该系统还具有结构简单、易于制造与维护的优点。文章利用制作的原型样机在波浪水槽中进行了试验。试验结果表明,在波高为16 cm,浮体吃水为16 cm,在波浪周期从1.2 s增大到2.4 s的波况下,原型样机的平均发电功率在1.8 s处取得最大值6.54 W。比较双浮体原型样机与单浮体样机后发现,在波浪周期较大的范围内,双浮体原型样机输出的平均发电功率一直高于单浮体样机。

级联式无刷双馈发电机的仿真研究

介绍了级联式无刷双馈发电机的结构和发电原理,根据异步电机的电压方程和坐标变换理论,推导出无刷双馈电机的转子机械速dq坐标系下的数学模型,并进行了Matlab建模和仿真。仿真结果验证了该数学模型的正确性,并为级联式无刷双馈变速恒频发电系统的进一步研究提供了理论基础。

双馈式风力发电系统的运行控制与建模仿真

建立包含风速、风力机、风力机机械控制部分、双馈发电机及发电机电气控制部分的双馈式风力发电系统模型。基于最佳叶尖速比(即最大风能利用率),给出速度和桨距角控制器的控制策略。采用定子磁链定向的矢量控制技术,对双馈发电机转子进行交流励磁控制,实现发电机有功、无功功率的解耦控制。对风力发电系统的空载并网及低风速下的发电运行进行仿真,验证了双馈式风力发电系统建模和控制的正确性与有效性。

并网型双馈式风力发电系统广域阻尼控制器设计

随着接入电力系统的风电规模越来越大,风电场发出的电能需要经过远距离输送到负荷中心。由于风电场输出功率的波动性及远距离输电等原因,大规模风电场接入互联电力系统后会面临不同区域电网间的低频振荡。为此,设计了广域阻尼控制器以有效抑制双馈风力发电系统并网带来的互联系统的低频振荡问题。首先,建立了大型双馈风力发电系统的小信号动态模型,该模型包括风力机及传动系统动态方程、异步发电机动态方程、变频器动态方程3个部分,具有一般性。以双馈式异步发电机(DFIG)转子侧变流器有功功率参考值为输入,然后,以互联电力系统区域间同步发电机功角差值为输出,通过系统辨识方法得到二者间的开环传递函数。最后在此基础上,利用极点配置方法,设计了双馈风力发电机的广域阻尼控制器。非线性时域仿真表明,配备了阻尼控制器的大规模风电场能够有效抑制互联系统的低频振荡,增加系统的阻尼。

级联式无刷双馈感应电机稳定性及其控制系统的研究

在分析级联式无刷双馈感应电机的数学模型的基础上 ,以小信号线性化增量模型为手段 ,根据李雅普诺夫稳定判据得出其稳定性的条件 ;而后对级联式无刷双馈感应电机矢量控制系统进行了仿真研究 ;最后分析了控制系统在典型工况下的动、静态品质。实验结果证明了其完全可以达到与直流电机控制系统的性能以及仿真分析的正确性。在国内首次研制成功该类电机矢量控制系统样机。为级联式无刷双馈感应电机进一步广泛应用于风力、水力变速恒频发电等领域 。

级联式无刷双馈发电机的控制特性分析

从简化的等值电路和未简化的等值电路出发,分析了级联式无刷双馈电机的参数特征,并结合电机发电运行条件,编制M atlab程序,研究其恒压频比控制特性,对发电机在亚同步速和超同步速两种情况下进行了并网运行仿真。仿真结果与理论分析一致,为级联式无刷双馈发电机变速恒频风力发电技术的进一步深入研究奠定了一定的理论基础。

级联式无刷双馈变速恒频风力发电机初步研究

介绍级联式无刷双馈电机在风力发电中的应用,通过调节控制绕组频率,在风速变化的情况下,维持功率绕组频率不变,保证了电能质量,使功率绕组可直接接入电网。给出其在转子速坐标系下的数学模型,并初步分析其控制策略。

一种SINS/GNSS级联闭环反馈式组合导航系统的设计与研究

对于目前的级联式SINS/GNSS组合导航系统来说,其卡尔曼滤波器的输出校正方式不能深入到捷联解算内部,无法抑制平台姿态误差的发散,也无法校正惯性器件误差,因而在该方式长时间运行不能控制滤波发散,导航精度随时间下降。为此设计了一种SINS/GNSS级联闭环反馈式组合导航系统,该系统能对SINS的位置、速度误差、平台误差及惯性器件误差作出最优估计并实施反馈。通过仿真证明:该系统不仅能提高导航解的精度,还在校准的同时具有动机座对准能力,满足了长时间导航定位的稳定性。

一类级联式双定子无刷双馈发电机静态无功调节能力分析

无刷双馈发电机是一种具有良好前景的新型风力发电机结构。文中提出了一类级联式双定子无刷双馈发电机无功运行范围的解析计算方法,以该种发电机并网工作时的稳态模型为工具,首先分析了机组的功率流和无功调节机理。在此基础上,综合考虑了发电机自身运行约束、网侧变换器容量约束对机组无功调节能力的影响,推导了该类电机在不同工作点下无功容量的解析算法。同时,考虑到控制绕组电感饱和特性和机组铜耗,对电机的有功功率/无功功率输出曲线进行修正。最后,利用一台10kW实际机组参数进行了分析和仿真,分析结果表明,综合考虑多种约束条件能使该类电机的无功调节能力分析更接近实际情况。

考虑损耗的无刷双馈风力发电系统功率反馈法最大功率点跟踪控制

无刷双馈风力发电系统采用功率反馈法最大功率点跟踪(MPPT)控制策略时,如果给定的参考功率不准确,系统不能跟随参考转速,则无法发出最大功率。该文基于传统的功率反馈法控制策略,充分考虑定转子铜耗、铁耗等功率损耗,提出考虑损耗的无刷双馈风力发电系统功率反馈法MPPT控制策略。此方法通过修正的Steinmetz方程获得准确的铁耗,通过分析发电机的功率流动确定精确的参考功率,实现了最大风能跟踪。通过对考虑损耗的功率反馈法MPPT控制策略的仿真及实验研究,验证了所提控制策略的有效性。

伪微分反馈控制的电励磁双凸极直流发电系统

传统电励磁双凸极无刷直流发电系统的调压器大多采用PI控制算法。为优化发电系统的建压过程与增强鲁棒性,引入一种新的闭环调压策略——伪微分反馈(PDF)控制。首先对电励磁双凸极电机(WFDSM)发电系统进行了阐述,并且构建了对应的传递函数,继而对采用PI调压器与PDF调压器的发电系统动态性能与抗扰动性能进行了理论分析。基于一台四相电励磁双凸极发电机,在MATLAB/Simulink中搭建了发电系统模型,对两种控制策略进行了仿真对比。采用PDF控制有助于改善发电系统的动态性能,建压响应过程迅速且平稳,超调得到明显抑制;应对负载与转速扰动的抗扰性能好,具备优良的鲁棒性。

双馈式风力发电系统网侧PWM控制策略研究

以双馈式风力发电系统(DFIG)采用背靠背三相电压型PWM变换器的工作原理为目标,建立网侧变换器在dq坐标轴的数学模型,然后设计一种基于电网电压定向的双闭环控制策略,通过MATLAB/SIMULINK软件,实现PWM变换器工作在整流或逆变的工作状态。

50MW双抽冷凝式汽轮发电机组低压透平油电液调节系统介绍

对新疆天富发电有限责任公司高压双抽50MW汽轮发电机组数字电液(DEH)调节系统的液压部分和主要功能及操作进行介绍。

振荡浮子式波浪能发电系统的双闭环稳压控制

为优化一种新型多点直驱式波浪能发电系统的输出稳定性,利用MATLAB对比分析该系统分别应用模糊PID和模糊神经元PID的控制效果,提出二者相结合的双闭环稳压控制器。在不同工况下进行相应的仿真试验,结果表明所述控制系统在抑制转速及电压波动上效果显著,且相较于单一控制器,响应时间更快,发电系统的电能质量和稳定性进一步提高。

双馈式风力发电机的机电暂态建模

建立可用于大型电力系统暂态稳定分析的双馈式风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)机电暂态模型。详细分析转子侧变流器和撬棒电阻(crowbar)可能的工作模式,提出计及crowbar的转子侧变流器和控制器机电暂态建模方法;根据机电暂态仿真和设备参数的特征,研究网侧变流器和控制器的简化建模方法;建立直流电压动态和卸荷电路(chopper)数学模型。基于大量型式实验数据,研究国产DFIG在低电压穿越过程中crowbar、chopper的控制逻辑和有功、无功功率特殊控制策略。以华锐1.5 MW DFIG机组为例,用电力系统分析综合程序包软件仿真分析3种不同工况下的运行特性。仿真结果与现场实测曲线一致,证明所建模型准确、可靠,可用于分析大规模DFIG风电场接入对电力系统暂态稳定性的影响。

提高双馈式风力发电机机电暂态模型crowbar保护仿真精度的方法

提高双馈式风力发电机(doubly-fed inductiongenerator,DFIG)机电暂态模型精度的关键在于对各种类型故障的模拟,如何在对称故障机端电压跌落中等幅度或不对称故障机端电压跌落较深等工况下,建立准确的撬棒电阻(crowbar)保护模型是DFIG机电暂态模型故障模拟的难点。提出一种提高DFIG机电暂态模型crowbar保护仿真精度的方法。首先,建立DFIG感应电机5阶数学模型,以保留转子电流基频分量作为故障下crowbar保护的动作依据;其次,基于动态相量法,提出5阶感应电机模型与机电暂态电力网络的接口算法;最后,在crowbar控制器机电暂态模型中引入转子负序电流补偿,以模拟严重不对称故障下crowbar保护持续投入,恶化系统电压的情况。以华锐1.5 MW DFIG机组为例,分析了两种工况下的运行特性,仿真结果与实测曲线一致,表明所提方法可准确模拟crowbar保护的动作过程,提高了DFIG机电暂态模型仿真的精度。

双馈式变速恒频风力发电系统并网控制研究

在简要介绍双馈式变速恒频风力发电系统原理的基础上,进行了其并网控制策略研究分析,并分别以模拟仿真和试验台实验两种方法验证分析了该风力发电系统的性能。文章可为该方面理论应用提供参考。

红外和可见光双视觉反馈的DSP嵌入式控制系统

管道打底焊过程中,现实环境中存在着各种干扰、变形和工件缺陷,若不加以调整就会逐渐焊偏,影响焊接质量。针对此现象,研发了一套红外和可见光双视觉反馈的嵌入式控制系统,红外热像仪拍摄熔池图像,可见光相机拍摄焊缝图像,输入到基于TMS320DM6437的图像处理单元,经过去噪、滤波、边缘检测等一系列处理后计算出焊缝和熔池的偏移量,传输给基于TMS320F2812的运动控制单元,产生控制信号,驱动焊枪十字滑架上的电机执行纠偏。该嵌入式控制系统在管道预制系统的初步应用中纠偏精度在0.8 mm以上,并通过视频输出接口将焊接过程的图像传输到监视器,方便操作人员对焊接过程的监控。

热声发电系统双功率优化运行阻抗匹配分析

为获得圆环体拓扑结构的热声发电系统最大电功输出,提出带有可变电负载的动磁式直线发电机声学阻抗匹配设计方法。通过声力电类比方法建立系统捕获声功和输出电功的数学模型。结合热声发动机机械结构和气体工作介质特征,分析弹簧机械阻抗和电负载阻抗对系统声学阻抗的影响,给出双功率优化运行的发电机声学阻抗匹配设计方法。该方法以提高声功捕获为约束条件,实现热声发电系统输出电功最大。用MATLAB程序和热声发电系统模拟实验平台验证双功率优化运行阻抗匹配方法。双功率优化运行的发电机声学阻抗匹配设计方法简单易行,为热声发电系统控制器的设计提供理论指导。