基于MPPMSG及混合式3L变流器的新型风电变换系统的设计和比较

在MW级大功率直驱风电系统中,发电机出口电压等级经常采用较低的690V,因此额定电流等级比较高,这对于全功率变流器设计是不利的。常规的解决方案是采用传统的两电平变流器并联来分摊容量,但是这是一种效率不高的解决方案。相比之下,多电平变流器具有较高的效率以及优越的谐波性能,只是在低压应用中半导体成本很高,而且还存在电容电压平衡控制的问题。文中提出一种基于直驱多相永磁同步发电机(MPPMSG)的三电平混合式变流器的拓扑方案,用以替代传统的三相发电机和两电平变流器并联的方案。通过三电平变流器的串并联组合,这种新方案不仅能够克服三电平变流器电容中点电压平衡和三倍基波电压脉动,而且其成本也与常规两电平并联方案相当,最重要的是这种方案具有较高的效率。论文详细讨论了这种技术方案的拓扑结构、参数设计、电容平衡控制以及损耗等问题。

多相整流永磁同步发电机绕组内部相间短路的故障分析

该文将多回路法与有限元法相结合,建立了多相整流永磁同步发电机系统绕组内部相间短路的通用数学模型,可计算永磁电机正常及绕组内部故障工况的电气量分布,不仅适用于每相单分支的多相电机,还适用于每相多分支的情况。在一台特制的六相双分支永磁同步发电机样机上进行了故障实验,实验结果和仿真结果相吻合,验证了数学模型的正确性。在准确计算绕组电流的基础上,进一步计算了故障前后样机内部的温度场分布,结果表明故障导致样机内部温度不再均匀分布。根据仿真和实验结果,分析了该样机相间短路的故障特点,并说明了短路点附近明显升温对永磁电机的严重影响以及不同组三相绕组间相间短路引起整流桥中某些二极管过电流的潜在危害。该文研究为多相永磁同步发电机内部相间短路故障检测提供了依据。

Performance of a Wind-Diesel Hybrid Power System with STATCOM as a Reactive Power Compensator

The paper deals with automatic reactive power control of an isolated wind-diesel hybrid power system. The power is generated by diesel engine and wind turbine as prime movers with electrical power conversion by permanent-magnet synchronous generator (PMSG) and permanent-magnet induction generator (PMIG) respectively. The mathematical model of the system developed is based on reactive power flow equations. The paper investigates the dynamic performance of the hybrid system for 1% step increase in reactive power load with 1% step increase in input wind power.

基于滑模控制的五相永磁同步发电系统的容错控制

多相永磁同步发电机(MP-PMSG)是可再生能源发电系统逐渐采用的一种很有潜力的发电机型。本文重点研究基于五相永磁同步发电机(5P-PMSG)的海上潮流发电系统,并应用滑模控制器(SMC)实现5P-PMSG在开相故障时的容错控制。分析仿真结果并验证SMC的容错控制效果。