交流励磁变速恒频风电系统运行研究

随着风电机组单机容量的不断增大,采用变桨距风力机实现最大风能捕获和利用的变速恒频发电已成为当前风电技术的研究热点。文中从理论到实践全面讨论了双馈发电机交流励磁变速恒频的发电原理、对交流励磁变频器的要求,以及为追踪最大风能捕获、实现发电机有功、无功功率独立调节和变速恒频下空裁并网控制的定子磁场定向矢量控制策略。实验风电机组的空载、并网、同步速上、下的发电运行全面验证了所提出的交流励磁变速恒频关键风电技术的正确性,为大型风力机组的工程实现奠定了一定的理论及技术基础。

交流励磁变速恒频风力发电系统控制策略的仿真研究

介绍了交流励磁变速恒频(VariableSpeedConstantFrequency,VSCF)风力发电系统运行的基本原理及发电机的定子磁链定向矢量控制技术。在此基础上,以Matlab/Simulink为工具,建立了系统仿真模型,进行了发电机空载运行、并网、有功、无功功率独立调节、最大风能捕获运行等工况的仿真研究,仿真结果证明理论分析正确,对系统的实验研究具有一定的理论指导意义。

变频调速技术的发展及其在电力系统中的应用

从电力半导体、控制技术和主电路拓扑结构等方面综述了变频调速技术的发展历史和现状,并总结了在变频控制中的主要控制技术;分析了高压变频调速技术的发展动态和几种实现方案的技术特点对比情况;指出变频调速技术在未来的发展趋势。最后介绍了变频调速技术在电力系统中节能降耗、改善工艺和控制性能等方面的应用。

神经网络逆系统在电机变频调速系统中的应用

神经网络逆系统是近年来发展起来的非线性控制新理论 ,它具有物理概念明晰、适用面宽、使用简便的特点。论文给出了感应电动机变频调速系统的数学模型 ,并通过可逆分析 ,证明该系统可逆 ,可以用神经网络逆系统对其进行控制。仿真和试验结果表明 ,对感应电动机变频调速这一非线性、快速多变、难于建模的复杂系统 ,神经网络逆控制器的控制是实用和有效的。

永磁同步电机变频调速系统建模与仿真

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink设计出一种基于SVPWM PMSM的变频调速(VVVF)系统的新仿真模型,给出了各子模块的具体设计模型,提出了一种"积分斜率法"产生三角波脉冲的方法。由仿真结果可见,系统在高、低速情况下都能平稳运行。在该仿真模型基础上,采用XC164CM芯片作为控制核心,设计了一套SVPWM的PMSM变频调速控制系统。实验结果表明,该控制系统具有良好的动、静态控制特性,它为分析和设计PMSM控制系统提供了有效的手段和工具,也为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。

基于变感式电抗器的矢量控制系统谐波抑制技术研究

本文提出了一种基于变感式电抗器的变频电机谐波抑制的方法。首先,搭建了协同仿真模型,实现了变频调速系统,解决了矢量控制下场路耦合的问题。其次,对可控电抗器、矢量控制策略和谐波抑制方案进行了设计。定子电流谐波的检测是由瞬时无功功率法完成,负载转矩变化以后系统根据检测到的谐波信息匹配一个合适的电抗率来滤除某次及抑制其以上次数谐波。最后,对系统进行了仿真和实验研究。仿真和实验结果表明基于变感式电抗器的谐波抑制方法对于变频电机谐波抑制具有良好的效果。

感应电机离散变频磁链控制策略

提出一种基于空间电压矢量的感应电机离散变频磁链控制策略。首先分析三相晶闸管电路两相导通时电压矢量对感应电机磁链轨迹的影响,找出基于离散变频控制的感应电机转矩脉动的原因;其次,建立三相晶闸管电路两相导通时感应电机动态数学模型,得到定子磁链方程,并计算三相晶闸管电路都关断时定子磁链衰减量;最后给出所提控制策略的实现方法。研究结果表明,反向作用电压矢量是造成感应电机转矩脉动的主要原因,所提方法能消除反向作用电压矢量,与传统方法相比最大起动电流降低46%。实验结果验证了上述结论。

基于EMTP-RV双馈风力发电系统建模与运行控制仿真研究

针对变速恒频双馈异步风力发电系统,以仿真软件EMTP-RV为平台,建立了包括风速,风力机及传动装置和变频器的数学模型。针对最大风能跟踪、有功功率和无功功率的解耦控制以及发电机的变速恒频输出的目标,推导了基于定子磁链定向矢量控制技术的转子侧变频器控制策略和基于定子电压定向矢量控制技术的网侧变频器控制策略。建立变速恒频双馈异步风力发电系统的仿真模型,并依据变速风电机组控制目标的要求对所建模型进行了验证,结果表明所建模型的准确性和控制系统的有效性。该模型的建立为风力发电系统的进一步应用研究提供了可靠的理论依据。

基于内模控制的同步电动机变频调速系统的研究

凸极同步电动机是个非常复杂的多变量、强耦合的被控对象。针对前馈解耦控制的不足,将先进的内模控制理论应用在同步电动机交直交变频调速系统定子电流环的控制中,所设计的内模控制器对定子电流交叉耦合电势具有动态解耦作用,且只有一个调节参数,在线调节方便,参数调整与系统的动态品质关系明确。计算机仿真结果表明,它与传统的前馈控制相比,具有更好的动态性能。

基于DSP的感应电动机SVPWM矢量控制调速系统

矢量控制技术作为交流异步电机控制的一种方式已成为高性能变频调速系统的首选方案,空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)方式因具有比SPWM调速方式更优异的性能而得到了广泛应用。简要介绍了SVPWM和矢量控制的基本原理,运用TMS320LF2407设计了一种简化的SVPWM实现方法,并给出了变频调速系统的全数字化实现。通过对实际电机的控制实验结果表明,该方法是切实可行的,且控制系统具有优良的动静态性能和较好的控制效果,因此应用前景广阔。

基于ANFIS控制的交流变频调速系统研究

针对交流电动机矢量控制系统因电机参数变化和负载波动等因素而使性能变差的问题,设计了一种基于自适应神经网络的模糊推理系统作为交流电动机矢量控制系统的速度调节器。仿真实验结果表明,具有自适应神经网络的模糊推理系统控制的异步电机矢量控制系统不仅动态和稳态性能都得到提高,而且具有较强的鲁棒性。

变速恒频双馈风力发电系统控制研究

设计一套30kW变速恒频双馈异步风力发电机励磁控制实验系统,采用背靠背变流器作为双馈异步电机的励磁源。分析了基于旋转坐标系统下的双馈异步电机的数学模型,采用定子磁链定向方式的控制策略,研究了在电网发生电压跌落时的危害和应对措施。实验结果表明,风力发电机控制性能良好,而在电网低电压故障时变流器的有效控制为保护双馈异步电机和支撑电网起到了一定作用。

转差频率矢量控制仿真研究

在基于转子磁场定向的旋转坐标系下,建立了不带磁通闭环的只带转速闭环的交流异步电机转差频率矢量控制系统仿真模型,实现了交流异步电机的解耦控制.转速闭环采用带限幅的PI调节器,主电路采用电流滞环控制PWM逆变器.仿真结果表明,转差频率矢量控制系统具有良好的动静态性能.

变速恒频双馈风力发电机组交流励磁控制系统研究

介绍了变速恒频双馈风力发电系统的工作原理,分析了双馈型风机的运行性能,重点对采用双PWM换流器结构的交流励磁系统进行了介绍,提出了一种矢量控制策略,对网侧和转子侧变换器采用不同的矢量控制,从而实现不同的控制目标。并通过EMTDC/PSCAD软件进行了建模仿真,仿真表明,采用介绍的控制策略,能实现风力发电系统的最大风能追踪及有功无功解耦控制,保证输出功率稳定,实现高功率因数并网运行。

同步机矿井提升系统的技术特点分析

作者从交交变频器、同步电机、矢量控制技术和全数字化控制器四仑方面分析了新型的同步电机矿井提升系统的技术特点,提出了同步电机结构对控制特性的影响,对采用电流模型和电压模型双模控制的技术难点进行了探讨。

基于Simulink/PSB的异步电机变频调速系统的建模与仿真

针对PWM逆变器供电驱动的异步电机矢量控制变频调速系统的特点,利用Simulink和PowerSystemBlocksets,采用结构化和模块化的方法,对异步电机变频调速系统进行建模和仿真,详细介绍了各子模块的构造方法及功能。仿真模型可以逼真地模拟实际系统,实现简单,便于修改。仿真结果验证了建模方法的有效性。

交流励磁变速恒频风力发电系统的实验

介绍了交流励磁变速恒频风力发电系统运行的基本原理及发电机的定子磁链定向向量控制技术。构建了基于DSP+IPM的系统实验平台,进行了发电机空载运行及并网过渡过程、亚同步、同步、超同步3种状态下的变速恒频发电等工况的仿真和实验,通过对实验结果的分析验证了理论分析的正确性,为该系统的进一步深入研究建立了一定的实验基础。

一种新型电压空间矢量PWM控制技术研究

由于目前较为成熟的三相异步感应电机控制常采用两电平PWM变频控制,其输出电压中除基波外,还包含有大量的谐波分量,造成电压波形的畸变,因而运行效率较低,浪费了大量的电能。文中介绍了采用电压空间矢量PWM控制技术来控制电机的方法,与传统的PWM方法相比,可以减小转矩脉动和铁损耗,并可提高电源电压的利用率,从而实现较好的节能效果。

基于自抗扰控制器的感应电机变频调速系统

设计了由4个一阶自抗扰控制器构成的多环调速系统.该系统将电机模型中的交叉耦合项、易变参数以及负载统一归为未知"扰动",用自抗扰控制器的扩张状态观测器进行观测,并采用非线性状态误差反馈控制器补偿,实现控制系统的精确解耦和简单线性化.该控制方案不需要精确的电机参数,使得自抗扰控制器的设计能够独立于感应电机的精确数学模型.半物理仿真软件Saber Designer中的器件级仿真实验表明,相对于经典PID控制器,自抗扰控制器对负载扰动和电机参数变化具有更好的鲁棒性和动态性能.

永磁同步电动机在变频空调中的应用

提出了一种采用永磁同步电动机驱动、数字信号处理器、空间磁场定向控制技术和电压空间矢量脉宽调制技术等开发的变频空调控制系统,实现空调的数字化变频调速。与传统变频空调相比,运行性能好,效率更高。