直驱永磁风力发电系统按给定功率控制

在分析风涡轮机组的功率转换特性的基础上,研究全风况下,分别利用全波整流+BOOST-CHOPPER电路和基于前馈解耦的PWM整流器,按给定功率控制直驱永磁风力发电系统(DDPGWPS)功率输出的电路。提出一种基于三环PI控制器的PWM整流控制电路,既控制永磁发电机的转速,又控制电磁力矩,从而实现对功率的稳健控制。进一步提出全风况下,基于实测风速、按给定功率控制DDPMWPS功率的组合控制策略。使用这种策略,设定给定功率等于预测的风功率平均值,当可利用的风功率大于给定功率时,DDPMWPS按给定功率控制输出,反之,则按最大风功率追踪的方法控制输出,从而能平滑由于风功率的随机性、间歇性而引起的DDPMWPS输出功率的波动,有利于大规模风力发电系统并网后的安全稳定运行及其他相关电力系统的操作。

电压型PWM整流器变无功给定直接功率控制

为了抑制电压型PWM整流器直接功率控制中的有功功率、直流电压波动,加快系统的跟踪速度,提出了根据有功功率瞬时值与有功功率给定的差值设定无功功率给定值的新策略。当有功功率瞬时值与有功功率给定的差值小于给定临界值时,无功功率给定值为零;反之,无功功率给定值等于有功功率瞬时值与有功功率给定的差值。Matlab/Simulink仿真结果证明了该新策略的可行性。

中频感应加热炉功率给定信号分析

中频感应加热炉控制系统由西门子触摸屏OP17、西门子S7-200PLC、中频感应加热系统等组成。在预应力钢丝及钢绞线生产中,稳定化生产要求恒温控制,特别是在初始开车和工艺调整过程中,钢丝要在速度变动的情况下完成恒温控制,中频加热炉的功率给定就要精确。给出中频加热炉控制框图,分析加热温度与加热功率的控制关系,并就相同温度要求下钢丝不同运行速度与加热功率的关系用五点温度曲线法进行标定,对升速和降速等运行状态调整及钢丝不同线径时的附加功率给定予以说明,控制精度满足生产要求。

功率给定输入点对调速器响应速度的影响

调速器对功率给定信号响应速度 ,直接影响着机组负荷的调整过程。较好的功率给定输入点 ,能够提高机组调速器对功率给定信号响应速度 ,加快机组负荷调整的进程。

风力发电最大功率点跟踪技术及仿真分析

最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)已用于实际变速恒频风电系统中,为更好开展此项技术的研究,对当前的最大功率点跟踪技术进行了总结,并分为以下3类:1)已知给定法;2)黑箱法;3)混合控制法。以带齿轮箱35 kW背靠背变换器的鼠笼异步式风力发电并网系统为基础,在Matlab/Simulink仿真环境中,针对已知给定法、黑箱法、混合控制法,各选取了每一类方法的典型代表进行了仿真验证。仿真结果表明,针对这3类方法所适用的功率场合不同,在跟踪最大功率的快速性上存在着差异,需要根据风机特性及从实际运用角度出发来选取不同的方法。

基于自适应反步滑模的变速抽蓄机组调速系统控制

目前变速抽蓄机组多数采用变流器/交流励磁控功率方式,存在功率快速变化引起转速反向超调的问题,且传统调速器难以保证良好的控制效果,影响变速机组运行效率。为研究变速机组有功功率调节下调速系统控制,提出了自适应反步滑模控制(ABSMC)的变速抽蓄机组的调速系统。首先,建立包含最优转速模块的变速抽蓄机组调速系统数学模型;其次,将电磁功率作为系统扰动,设计了变速抽蓄机组调速系统的自适应反步滑模控制器,并进行稳定性分析;最后,搭建变速抽蓄机组调速系统仿真试验平台,开展了在发电工况功率给定下变速抽蓄机组转速的动态响应仿真分析。与滑模控制器(SMC)、PID控制器对比结果表明,ABSMC控制的机组转速反向超调小,调节时间短,跟踪最优转速效果理想,验证了所设计控制器的有效性。

电压跌落下虚拟同步发电机故障穿越控制

针对虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)传统平衡电流控制在电压发生跌落时无法实现穿越问题,提出一种满足VSG平衡电流控制的低电压穿越(Low Voltage Ride-Through, LVRT)控制策略。分析了VSG传统平衡电流控制基本原理以及在电压跌落时无法实现穿越的原因。在此基础上,提出一种限功率给定的控制方案。按照传统LVRT电流指令计算出功率给定值,在维持VSG机械惯性属性不变的前提下,通过减小无功环惯性系数和维持有功功率差额以改善系统对称故障时无功输出速率和有功调节时间,引入相位调节控制消除了故障解除瞬间系统功率失稳问题。仿真结果验证了该控制策略的正确性和有效性。

景观灯小型风光互补发电系统的改进

目前国内风光互补系统快速发展并应用在了各个行业,本研究针对风光互补发电系统在运行当中容易出现的一些问题进行研究,以达到优化系统的目的。对一些关键电气元件进行有效控制,基于光源随动系统和最大功率补偿的技术,提高了有效光照时间和系统的稳定性,并且创新性的把此系统应用在了日常生活当中的景观灯上,为景观灯提供了单独的电源供应系统,简化了工序,降低了成本,是节能环保的一个具体实践应用。