变速恒频双馈风力发电机控制策略

本文基于对双馈感应发电机及其矢量控制的理论分析,采用基于速度外环的并网发电控制策略和基于变步长转速扰动的最大风能跟踪算法,构建了110kW变速恒频双馈风力发电模拟平台,实现了变速恒频双馈风力发电机的有功、无功功率的前馈解耦控制和最大功率点跟踪控制。     

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。     

变速恒频风力发电用双PWM变换器的协调控制

文章首先分析了双馈风力发电机的原理以及其数学模型,然后分析了变速恒频风力发电技术采用双PWM变换器常规控制策略,在此基础上提出了采用双PWM变换器的协调控制策略。最后利MATLAB/SIMULINK软件对整个风力发电系统进行仿真。结果表明此策略实现了风力发电机的变速恒频运行,另外在定子电流变化的同时,保持了恒定的功率因数,实现了对双馈感应电机的有功功率和无功功率的独立控制。     

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。     

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...     

双馈风力发电机功率解耦控制的研究

介绍双馈风力发电机的基本原理,利用矢量控制并结合定子磁场定向的矢量控制,建立基于Matlab的双闭环控制系统仿真模型。为了更为准确地实现定子磁场定向并考虑到定子绕组电阻对磁场定向的影响,采用改进型的定予磁链观测模型。通过仿真验证了采用改进型定子磁场定向的双馈风力发电控制系统,实现了有功功率和无功功率解耦。     

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。     

双馈风力发电系统滑模变结构的设计与实现

与矢量控制相比,直接功率控制(DPC)应用于双馈风力发电系统能简化控制结构,提高系统动态性能。本文提出将一种变指数趋近律滑模变结构控制策略用于双馈风力发电机直接功率控制中,并通过引入空间矢量调制技术使DPC的开关频率保持恒定。该策略采用滑模控制直接计算所需的转子控制电压以消除瞬时有功、无功功率误差。仿真结果表明,与传统矢量控制,开关频率恒定直接功率控制相比,滑模直接功率控制对系统参数不确定、外部扰动具有强鲁棒性,系统的动、静态性能优良。     

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.     

Maximum Power Point Tracking in Variable Speed Wind Turbine Based on Permanent Magnet Synchronous Generator Using Maximum Torque Sliding Mode Control Strategy

The present study was carried out in order to track the maximum power point in a variable speed turbine by minimizing electromechanical torque changes using a sliding mode control strategy. In this strategy, first, the rotor speed is set at an optimal point for different wind speeds. As a result of which, the tip speed ratio reaches an optimal point, mechanical power coefficient is maximized, and wind turbine produces its maximum power and mechanical torque. Then, the maximum mechanical torque is tracked using electromechanical torque. In this technique, tracking error integral of maximum mechanical torque, the error, and the derivative of error are used as state variables. During changes in wind speed, sliding mode control is designed to absorb the maximum energy from the wind and minimize the response time of maximum power point tracking (MPPT). In this method, the actual control input signal is formed from a second order integral operation of the original sliding mode control input signal. The result of the second order integral in this model includes control signal integrity, full chattering attenuation, and prevention from large fluctuations in the power generator output. The simulation results, calculated by using MATLAB/m-file software, have shown the effectiveness of the proposed control strategy for wind energy systems based on the permanent magnet synchronous generator (PMSG).     

小型风光互补控制策略研究

文中通过对比风光互补系统各种常用最大功率点跟踪（MPPT）控制策略,提出了改进的MPPT控制策略。光伏电池阵列输出功率通过电压反馈扰动MPPT控制策略进行控制,风力发电机输出的功率采用变步长扰动MPPT控制策略;在蓄电池支路上串联一个MOSFET管,起到截止充电功能,并提出了改进的三段式充电方法。     

A Fuzzy Logical MPPT Control Strategy for PMSG Wind Generation Systems

Making full use of wind power is one of the main purposes of the wind turbine generator control. Conventional hill climbing search (HCS) method can realize the maximum power point tracking (MPPT). However, the step size of HCS method is constant so that it cannot consider both steady-state response and dynamic response. A fuzzy logical control (FLC) algorithm is proposed to solve this problem in this paper, which can track the maximum power point (MPP) quickly and smoothly. To evaluate MPPT algorithms, four performance indices are also proposed in this paper. They are the energy captured by wind turbine, the maximum power-point tracking time when wind speed changes slowly, the fluctuation magnitude of real power during steady state, and the energy captured by wind turbine when wind speed changes fast. Three cases are designed and simulated in MATLAB/Simulink respectively. The comparison of the three MPPT strategies concludes that the proposed fuzzy logical control algorithm is more superior to the conventional HCS algorithms.     

2kW沼光互补一体化智能发电系统研究

以当前广泛研究的新能源（太阳能、沼气）应用为研究对象,介绍了沼光互补一体化智能发电系统的组成及光伏逆变器和智能控制板的软硬件设计。光伏逆变器采用单相全桥结构,基于TMS320LF2407 DSP实现了反孤岛检测控制和MPPT控制。智能控制器通过电压、光强采样,实现了沼气发电、太阳能发电和蓄电池供电的智能切换和太阳跟随控制。经组装测试,系统成功实现了沼光互补发电,技术指标达到了工业级要求。     

单级三相式光伏并网逆变器仿真研究

本文在MATLAB/SIMULINK下搭建了整个单级三相式光伏并网逆变器的仿真模型,包括电池及最大功率跟踪(MPPT)模块。并采用同步PI电流控制技术,实现无功电流和有功电流的独立控制,具有较好的动态和稳态特性。     

变速恒频双馈风力发电系统最优风能捕获控制

从分析风力机运行特性出发，研究实现最优风能捕获的系统控制方法。并采用定子磁场定向的矢量控制技术，对双馈发电机转子进行交流励磁，实现发电机有功、无功及转速的独立控制，从而获得最大风能捕获的高效发电运行。仿真结果验证了文中所提出控制策略的正确性和有效性。     

Comparative analysis of maximum power point tracking controller for wind energy system

This paper proposes an adaptive maximum power point tracking (MPPT) control method to achieve the maximum power from the wind turbine (WT) power generation system. The MPPT control method has a vital role to find the maximum power point, and also compute the simulation results in both analysis such as offline using MATLAB/SIMULINK? and online using OPAL-RT simulator. The proposed adaptive perturb and observe (P&;O) algorithm provides better results using the OPAL-RT simulator compared to the P&;O method using MATLAB/SIMULINK?. The power generation through doubly fed induction generator (DFIG) WT system is becoming important day by day throughout the world. The simulation result by OPAL-RT simulator showed that the efficiency of WT-DFIG has been enhanced.     

风光互补发电系统最大功率跟踪综述

风光互补发电系统的运行需要快速准确地进行最大功率点跟踪,为此综述了风光互补发电系统最大功率点跟踪的几种方法,包括在太阳能电池阵列部分日益成熟、改进和优化策略较多的扰动观察法、电导增量法和恒压控制法;风力发电机部分的叶尖速比控制法、功率信号反馈法、扰动观察法,分别说明了各种跟踪控制方法的优点和不足之处。最后探讨了最大功率点跟踪控制方法的发展思路,对该领域今后的研究方向做了展望。