基于改进动态潮流的DFIG风电系统层级频率模型预测控制

电力系统原有同步发电机(SG)负责的调频可由双馈感应发电机(DFIG)提供。评估调频效果时,相较详细时域仿真分析,可采用动态潮流(DPF)算法减少运算量。提出包含上层频率预测与下层DFIG控制的层级频率控制。双层控制中皆引入模型预测控制(MPC),通过预估控制效果确定控制目标。上层控制在DPF中引入SG调速器,以提升频率预测精度,基于此确定DFIG有功参考值,在其中计及了DFIG机械暂态的变化率约束。下层控制提出采用基于MPC的直接转子电流控制,追踪调频过程中的DFIG有功参考值,并在频率预测中计及其控制响应。

基于直接转矩控制电励磁同步电机转子励磁电流控制策略

同步电机转子励磁电流控制方式直接影响电机的运行特性。针对直接转矩控制电励磁同步电机提出一种全速度范围内转子励磁电流优化控制策略,它直接利用转矩给定和定子磁链给定计算出转子励磁电流给定值。仿真和实验结果表明:额定转速以下转子励磁电流较小,降低了转子绕组的发热;额定转速以上转子励磁电流较大,提高了电机负载能力;恒转矩区和恒功率区之间转换不需要设定过渡区,过渡平滑;全速度范围内电机的外功率因数均近似等于1。

基于转子高频脉动电流注入的同步电动机无位置传感器型直接转矩控制

为了实现直接转矩控制电励磁同步电机(electrically excited synchronous motor,ESM)驱动系统零转速及极低转速时无位置传感器运行,提出一种新型转子位置角观测器。首先在转子回路注入高频脉动电流;其次,为了仅在d轴方向产生定子高频脉动电流,利用电磁转矩闭环在电磁转矩中注入同频率的高频脉动分量;最后借助于锁相环原理观测出转子位置角。利用磁链的电流模型和观测位置角,计算出定子磁链及电磁转矩,并构建无位置传感器直接转矩控制系统。实验结果表明所提无位置传感器驱动系统任何负载时均可以稳定运行于零转速及极低转速。

开关磁阻电动机的转子位置直接转矩控制

分析了开关磁阻电动机的转矩特性和控制方法,为降低转矩脉动和简化算法,借鉴开关磁阻电动机的一般直接转矩控制方法,提出了开关磁阻电动机的转子位置直接转矩控制的原理和实现方法。转子位置直接转矩控制算法简单,仿真结果表明该方法能有效控制转矩脉动。

风机用永磁同步电机无传感器转子位置检测方法

针对目前无传感器检测永磁同步电机转子位置方法存在对电机参数敏感的问题,提出一种通过控制直轴电流为零估算转子位置信息的新方法。基于直轴电流PI调节器中输出电压中包含转子位置误差信息,通过控制直轴电流为零,进而通过控制转子位置锁相环跟踪比例积分控制器的转子位置趋于零来估算出转子位置与转速。理论分析和试验结果表明:提出的无传感器算法只需永磁磁链,无需其它电机参数,算法十分简单,在20%额定转速以上都能准确地检测到转子位置和转速,适用于功率等级宽泛的暖通、工业净化风机用永磁同步电机。

基于DSP的磁场FOC和电流静止旋转坐标等效研究及其应用

研究并应用磁场定向矢量控制(FOC)和电流静止坐标等效变换理论及方法,使得交流电机的三相交流电流实现完全解耦。进而采用高速数字信号处理器DSP和按照转子磁场定向的控制方法设计高性能的全数字交流闭环变速控制系统,并得以在大型水塔恒压控制中实现。成功的实践使用证明,该理论和方法是正确的。

高压直流航空燃油泵电机堵转故障检测与应急控制技术研究

针对航空燃油泵用无刷直流电机(BLDCM)发生堵转故障现象,从故障原因、故障检测技术、故障严重程度、故障可控性及故障影响范围出发进行深入的研究,旨在提出并验证一种工程上可用的BLDCM故障检测方法与故障应急控制机制。针对BLDCM发生堵转时与堵转后的运行工况,设计了一套基于BLDCM转速和母线电流的故障检测与应急控制机制;完成了对BLDCM堵转故障检测及应急控制机制仿真。借助已有的燃油泵用BLDCM试验台,完成BLDCM堵转故障条件下的故障检测与应急控制机制验证。在传统的堵转故障停机保护基础上,针对BLDCM运行过程中堵转故障发生的几率和消失的先后,设计了一种降低PWM占空比延时重启的堵转故障应急控制机制,提高了堵转故障后系统的生存能力,降低了虚警率。结果具有技术成熟度和工程应用价值。

一种新型感应电动机直接转矩控制系统的研究

近几年来随着鲁棒控制的发展,线性时变参数(LPV)控制方法也得到了一定的发展,并在处理非线性系统上取得了一些成果。将LPV控制引入感应电机直接转矩控制,采用多胞技术设计了一LPV转子电流估计器,从而利用定子电流的测量值和转子电流的估计值计算定子磁链和电磁转矩,实现全速范围内定子磁链的有效测量。最后通过一仿真实例验证该方法的正确性和有效性。

用于无刷直流电机无位置控制的转子磁链观测器设计

针对无刷直流电机无位置控制中滤波器会引起磁链幅值和位置估计误差等问题,设计了一种能够抑制直流偏移获取准确位置的改进型转子磁链观测器。通过将二阶高通滤波器和纯积分器进行串联,可以有效减小位置估计误差。在基于控制器STM320F28335的实验平台上实验,结果表明改进型转子磁链观测器能够准确估计转子位置,有效改善电流波形,实现电机的平稳高速运行。

感应电动机LPV直接转矩控制系统研究

随着鲁棒控制的发展技术,线性时变参数(LPV)控制方法也得到了一定的发展,并在处理非线性系统上取得了一些成果。将LPV控制引入感应电机直接转矩控制,设计了LPV转子电流估计器,利用定子电流的测量值和转子电流的估计值计算定子磁链和电磁转矩,实现全速范围内定子磁链的有效测量;结合定子电压空间矢量细分方法,可减少电磁转矩的脉动,实现了LPV直接转矩控制。最后通过仿真实例验证了该方法的正确性和有效性。