考虑退化状态的功率器件寿命预测研究

功率变流器是风机系统的核心组件,其可靠性直接影响风电系统的可靠性。风电变流器中主要的失效部件是IGBT模块,因此对IGBT模块进行寿命预测可以提高整个风电系统的可靠性。首先讨论变流器电热耦合模型中的退化参数,然后基于LESIT寿命预测模型和雨流循环计数法提出考虑IGBT模块退化状态的寿命预测方法。文中以1.2 MW风力发电系统为例,预测了网侧风电变流器中IGBT模块的寿命,并对比分析了是否考虑模块的退化状态对寿命预测结果的影响。     

电池储能变流器调制方法综述

电池储能变流器是储能系统的核心部件,电池储能变流器调制方法的选择对输出电能的谐波质量、直流电压利用率和开关损耗有重要的影响。本文总结对比了多种电池储能变流器调制方法,阐述各自工作原理以及优缺点。然后针对某一实际算例,搭建了电池储能变流器模型,提出相应的调制方法及控制策略,并基于Matlab/Simulink仿真平台搭建风储系统仿真模型。通过仿真结果表明,所选择的调制方法能够进行有功功率滞环控制,可以将母线电压维持在允许范围内,同时有效减少谐波,使变流器输出达到并网要求。     

DFIG风电系统网侧变流器控制策略仿真研究

在研究双馈型风力发电系统中网侧变流器基本工作原理的基础上,建立DFIG并网系统网侧变流器的数学及控制系统模型。为了更好地提升并网风电系统的控制效果,采用一种基于前馈解耦控制的双闭环控制策略对网侧变流器实行控制,以提高逆变波形及直流母线电压的稳定性。通过在仿真软件Matlab/Simulink中搭建模型进行仿真研究,验证控制策略的可行性及有效性。     

风力发电机、变流器及其低电压穿越概述

风力发电技术发展很快,单机容量不断增大,风电在电网中所占的比重也越来越大。讨论了几种典型的风力发电系统,包括失速型风电系统、双馈和直驱型变速恒频风电系统,并在此基础上,根据齿轮箱结构和发电机不同,讨论了其他类型的风电系统,分析了各自的优缺点。说明了常用的风电变流器拓扑,多电平变流器将得到更多的应用;为适应新的电阚规则对并网风电低电压穿趣与无功支持功能的要求,风电机组必须采取应对措施,对相关技术进行了分析和讨论。从风电系统发电机、变流器和低电压穿越能力等方面进行了论述,并介绍了不同风电公司的相关产品与技术。     

“建”言能源——兆瓦级风电系统变流器关键技术(下)

3应重点研究内容(1)基于并联背靠背全功率变流器的直驱式风电系统整体建模、仿真和分析对采用并联背靠背双PWM变流器的永磁直驱并网风电系统进行整体建模,其中电机侧变流器通过矢量控制实现对发电机转速和输出无功功率的控制,电网侧变流器采用矢量控制实现直流侧电压稳定和输出有功、无功功率的解耦控制。通过系统仿真确定主     

浅述永磁直驱风电机组变流器的控制策略

本文主要研究直驱永磁同步风电变流器系统的控制策略,对PWM变流器的数学模型和对变流器能量传输进行分析。网侧变流器采用电网电压定向矢量控制策略,机侧变流器采用转子磁场定向id=0矢量控制策略,为研究直驱型永磁风力发电系统的核心技术建立起良好的理论基础。     

基于负载电流前馈的风电系统网侧变流器控制

对于具有并网变流器的风电系统,本文提出了一种基于负载电流前馈的网侧变流器矢量控制方法。与传统方法相比,该方法可提高风电系统在最大风能捕获过程中的暂态稳定性和抑制电网电压波动对直流母线电压所造成的影响。本文以双馈发电机型风电系统为例进行了理论分析和仿真实验,结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

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.     

矩阵变流器的控制策略研究

矩阵变流器的拓扑结构采取一个整流级连接逆变级,并且中间直流环节没有体积庞大的储能环节,使该系统具有较高的功率密度。同时该系统还具有高功率因数和良好输入输出波形等优点,适用于交流调速系统以及其他的控制场合。本文对基于间接矩阵变流器的调制策略进行了深入的研究,采用空间矢量调制策略对整流级和逆变级进行调制,并仿真验正其控制策略的正确性。     

PSM开关变换器的大信号模型与瞬态特性

针对传统PWM调制具有轻载下效率低的缺点,论文作者提出一种新的高效调制模式——脉冲跨周调制PSM模式.本文对这种新的PSM开关变换器调制模式进行了包括大信号解析模型、离散模型和相平面模型的大信号建模工作,并借助变换器的解析解、离散模型和相平面分析法对PSM变换器开环/闭环系统的瞬态响应特性进行了分析.研究表明PSM变换器不仅较PWM调制模式轻载下效率高,而且具有响应速度更快,抗干扰性更好的特点.     

直驱风力发电系统机侧控制策略的研究

以直驱风力发电系统为研究对象,选用背靠背双PWM的拓扑结构,针对永磁同步风力发电机机侧的控制策略进行分析。在建立永磁同步风力发电机数学模型的基础上,基于ixt=0的转子磁场定向控制,设计了电流内环转速外环的双闭环控制器,并对控制原理在Matlab／Simulink上进行仿真实验,验证了该控制策略的正确性。     

兆瓦级三电平永磁直驱风力发电系统仿真研究

基于永磁同步发电机(PMSG)数学模型,采用双三电平PWM结构的全功率变换器;机侧采用转子磁链定向的矢量控制技术并结合PMSG较为常用的零d轴电流控制方案,提高了系统效率;基于电网电压定向,网侧变换器应用电压电流双闭环控制策略;在Matlab/Simulink仿真环境下建立了直驱式永磁同步风力发电系统的仿真模型,包括:SVPWM矢量控制模块,零d轴电流控制模块,abc到dq坐标变换模块,电压补偿模块。对风速阶跃变化时系统运行情况进行了仿真,结果验证了该模型的合理性及控制策略的正确性和可行性。     

直驱永磁风力发电机的控制策略研究

以直驱式永磁同步电机和变流器为对象,提出了电机侧变流器和电网侧变流器分开控制的控制方法。在电机侧采取基于最佳叶尖速比的最大风能跟踪可以在起动风速、额定风速和功率恒定三个区域最大限度地捕获风能。在电网侧采用直接功率控制策略,动态响应性能优异,算法本身也相对简单,实现了网侧功率因数恒定。系统基于MATLAB/Simulink软件的仿真波形和分析结果验证了所提出的控制策略的正确性。     

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。     

直驱永磁同步风力发电系统MPPT跟踪控制

根据永磁同步风力发电机的运行特性,构建以输出功率为反馈量、转速为控制对象的最大风能捕获控制模型,并在永磁同步发电机d,q轴数学模型和矢量控制理论基础上,通过转子磁场定向控制策略,实现有功、无功功率解耦控制,减小了损耗,并且较好地控制了转速。利用Matlab/Simulink进行仿真,对风速阶跃变化时机组运行情况进行了仿真,并给出了仿真结果。实验结果验证了该控制系统的正确性与可行性。     

小型永磁风力发电系统的集成控制策略

针对小型永磁同步风力发电系统,综合考虑风速、负载变化和蓄电池充放电特性的负载跟踪,充电控制策略及其最大风能捕获集成控制策略,通过调节升降压（Buck-Boost）变换器的占空比及使用卸荷负载相结合,来实现风力机最佳运行,就可以实现系统集成控制。     

直驱永磁同步风机低电压穿越控制方法研究

本文给出了用于直驱永磁同步风力发电系统暂态分析的传动轴系的双质块模型和全功率变流器数学模型,分析了低电压故障下直驱永磁风力发电系统的暂态特性。提出了相应的变流器改进技术措施,利用PowerFactory/DIgSILENT仿真软件对所设计的LVRT改进控制方法进行仿真建模,并验证了其有效性。     

直驱永磁同步风力发电系统控制技术综述

本文对风力机的建模及其特性模拟的方法进行了分析,结合直驱永磁同步风力发电系统的拓扑结构,重点分析和比较了机组的最优功率输出控制技术以及变换器的控制策略,并阐述了机组在低电压穿越时的控制方案,最后根据风电场接入电网后对电网的影响,探讨了几种提高电能质量和电网稳定性的措施。