兆瓦级直驱式永磁同步风力发电控制系统研究

永磁直驱风力发电系统与双馈交流励磁风力发电系统相比较,具有结构简单、发电效率及运行可靠性高等优点。采用＂不控整流＋升压斩波＋PWM逆变＂的变流技术,推导了发电机转速变化和DC/DC环节上功率开关器件占空比变化之间的关系,研究了利用占空比调节来进行最大功率点跟踪的新方法。该系统可实现最大风能跟踪控制以及变速恒频发电运行,并对系统进行了仿真和实验,实验结果证明了系统的可行性和正确性。     

基于双SVPWM的直驱永磁风力发电系统运行控制

针对直驱永磁风力发电系统中发电效率低和变流器输出电流谐波大的问题,研究风力机和直驱永磁同步发电机(D-PMSG)的数学模型,提出一种双空间矢量脉宽调制(SVPWM)式机侧与网侧变流器并网控制策略。为了实现最大风能捕获,机侧变流器采用转速外环与具有前馈解耦的双电流内环闭环控制策略。为了保证直流电压恒定性与输出电流快速响应性,网侧变流器采用电压外环与具有前馈解耦的双电流内环闭环控制策略,实现功率解耦控制和单位功率因素控制。此外,为了减小变流器输出电流的谐波,机侧与网侧均采用SVPWM调制技术。最后,在Matlab/Simulink环境下进行系统并网控制仿真和电流谐波的快速傅里叶变换(FFT)分析。仿真结果表明,文中所提的控制策略满足风力发电系统的并网控制要求,且系统的动态响应好、电流谐波含量少。     

永磁直驱风力发电系统内模解耦控制研究

针对永磁直驱风力发电系统中传统解耦策略易受系统参数变化的影响、对负载变化的适应能力差和抗干扰能力弱等缺点,本文将内模解耦控制引入双三电平永磁直驱风力发电系统网侧和机侧控制系统,并对机侧内模控制器的设计进行了详细的介绍。仿真实验结果表明电流内环采用内模解耦控制后,可有效抑制干扰及模型失配对输出的影响,克服传统的PI控制不能动态解耦以及对电机参数敏感的问题,并增强对给定信号的跟踪能力。     

直驱型风力发电系统概述

直接驱动型风力发电系统由于其更高的机械效率与可靠性,目前得到了越来越多的关注,发展非常快,市场份额不断增长。本文以直驱型风电系统为对象,对直驱风力发电机、变流器以及国内外的直驱风电产品现状进行了概要总结。直驱风力发电机结合全功率变流器具有非常好的应用前景,在性能、可靠性与低电压穿越能力等方面具有一定的优势。     

直驱式风力发电系统中TSMC的研究

分析了将TSMC(双级矩阵变换器)作为直驱式永磁同步风力发电系的全功率变流器,并且分别对TSMC的整流级的PWM调制和逆变级空间矢量调制进行了推导和计算,简要分析了TSMC的换流方法。然后运用MATLAB对整流级和逆变级调制方法和对直驱式风力发电系统的要求进行仿真验证,仿真结果验证了本文的理论分析和调制方法的正确型,说明了TSMC具有调制方法简单、输出电能质量高等优点,同时也说明TSMC非常适合用于直驱式风力发电系统中,并且为进一步地研究TSMC提供了理论基础。     

基于DSP2812的永磁直驱风力发电并网研究

针对直驱式永磁同步风力发电系统的并网运行,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法控制,提高直流侧电压利用率以及系统动态性能,降低谐波含量。在基于传统电网电压定向的双环控制策略基础上,采用基于虚拟电阻的LCL有源滤波环节取代L滤波,提高滤波特性和电流内环的响应速度,降低设备损耗和成本。运用MATLAB/Simulink建立系统的仿真模型对提出的控制策略进行验证,仿真结果表明了控制方案的可行性,系统能够可靠稳定地向电网输送电能。最后基于TMS320F2812 DSP芯片设计了5kW样机系统,实验结果表明系统运行效果良好,能够实现单位功率因数并网。     

基于双PWM控制永磁直驱风电变流器的研究

对永磁直驱风电机组双PWM控制型并网变流器的原理、拓扑结构、控制策略进行了研究,搭建试验平台并进行了相应的试验,达到了预定的效果。     

直驱变流器高压穿越控制策略研究

近年来风电机组的大规模并网带来的问题越来越受到关注,因电网电压骤升引起的事故逐年增加,因此风电机组的高电压穿越技术越来越受到重视。介绍一种直驱并网变流器的高电压穿越控制策略,通过提高变流器的无功调节能力和直流DBR电路配合控制的方法,当高电压发生时,变流器的电网检测模块检测到过压后,变流器进入HVRT模式,根据电压升高的水平向电网提供无功支持,直流母线泄放电路进行直流母线电压稳压控制,完成变流器暂态过程过渡,进入稳态。此方案可以在已有的低压穿越硬件基础上完成,经济易行,非常适合对已运行风电场的升级改造。     

直驱风力发电永磁同步电机矢量控制

本文以永磁直驱风力发电矢量控制系统为研究对象。在详细推导永磁发电机数学模型基础上,采用电流矢量解耦独立控制永磁发电机输出电流的有功和无功分量,实现无静差控制。同时通过最佳叶尖速比法最大风能跟踪方法,获得最大风能利用系数,实现系统的最大效率运行。仿真结果表明所采用控制策略的有效性。     

基于最佳功率给定的永磁直驱同步风力发电系统控制策略研究

直驱型风力发电系统由于不需要增速箱,在风电场中得到广泛的发展和应用.该文研究了发电机和风机的特性分析,提出了基于最佳功率给定的最大风能控制策略,该方法通过对发电机进行闭环控制,使输出功率按照最优功率曲线进行输出,实现最大风能跟踪.并研究了永磁直驱风电系统的双PWM变流器控制策略;搭建了直驱型风电机组整体模型,该系统能够实现并风能最大功率跟踪及并网控制,仿真验证了控制系统的正确性.     

无刷双馈风力发电控制策略研究

本文研究了为实现最大风能捕获和有功、无功功率解耦控制的无刷双馈发电机的定子磁链定向矢量控制策略,并建立了变速恒频双馈风力发电系统的仿真模型,通过仿真验证了理论、模型和控制策略的正确性、可行性。     

变速恒频双馈风力发电转子侧控制技术的研究

针对转子侧功率变化频繁和直流母线电压波动剧烈的问题,首先设计了交流励磁变速恒频双馈风力发电系统的框架结构,进而对背靠背PWM变流器的控制策略进行了研究。建立了转子侧变流器控制模型,设计了基于定子电压定向（SVO）矢量控制的变速恒频双馈风力发电系统方案,利用Matlab/Simulink构建系统模型并进行了仿真,仿真结果表明控制策略和技术的可行性,系统实现了有功功率、无功功率的解耦控制和最大风能跟踪控制。最后,构建了一台11 kW实验机组,并进行了系统稳态实验研究,验证了方案的可行性。     

风力发电系统变流器的直接功率控制策略

以永磁直驱型风力发电系统为研究对象,针对其变流器结构和控制策略进行了研究。通过选择最优双PWM“背靠背”变流拓扑结构,并采用直接功率控制策略进一步提高了风力发电系统的并网性能。建立了输出功率为10 kW的并网系统仿真模型,验证控制策略的正确性。结果表明,基于直接功率控制策略的“背靠背”变流拓扑具有结构合理、控制策略新颖的优点,在保证直流侧电压稳定的同时,电网电流谐波畸变率低、波形良好,能够实现单位功率因数并网,满足并网要求。     

双馈风电机组低电压穿越问题研究

本文介绍了储能Crowbar和电网电压跌落时的无功需求,在此基础上本文提出了一种新的网侧变流器故障时无功控制策略,仿真验证了控制策略的有效性。接着提出了双馈电机风力发电系统低电压穿越的控制逻辑,在双馈电机风力发电系统仿真平台上运用Matlab/simulink,采用储能Crowbar和故障时无功控制策略以及叶尖速比控制等策略实现了双馈电机风力发电系统的低电压穿越。     

风电系统中发电机励磁控制系统的研究

论文介绍了风电系统中双馈风力发电机（DFIG）的工作原理,论文中所提出的双馈风力发电系统主要采用了双PWM换流器结构的交流励磁系统。并运用矢量控制的控制策略对网侧变换器和励磁侧变换器进行控制。并通过Matlab软件构建了最大风能追踪的仿真模型对其进行仿真,仿真表明论文中所提出的控制策略能够实现现风力发电系统的最大风能追...     

一种基于变速恒频的双馈风力发电MPPT设计

采用双PWM控制型变流器,变速恒频发电技术,变浆距角进行最佳风能追踪(MPPT)控制。分析了如何由绕线式异步电动机参数设计出双馈风力发电最大风能跟踪控制的风力机参数。通过Matlab仿真,分析了风机的切入风速、切出风速、风速过大情况下的变桨距角控制及浆距角随风速减小而自动恢复的最大风能跟踪特性,验证了控制策略的有效性和可行性。     

双馈式风电变流器网侧变换器控制研究

本文介绍了风电变流器网侧PWM变换器的数学模型和控制框图,给出了控制电路的硬件构成和软件流程,并给出实验波形。     

变速恒频双馈风力发电系统仿真研究

阐述变速恒频双馈风力发电系统工作原理,在分析双馈异步发电机的动态数学模型的基础上,介绍了一种基于定子磁链定向的矢量控制方法,实现对电机的有功功率和无功功率的解耦控制,进而实现最大风能追踪。在DFIG转子励磁电源的研究中,重点讨论基于电网电压定向矢量控制技术的网侧变换器的控制方法,以实现网侧变换器交流侧单位功率因数控制和直流环节电压控制。Matlab仿真结果证明了控制策略的正确性和有效性。