矩阵式变换器交流励磁的变速恒频风力发电系统研究

结合矩阵式变换器、交流励磁发电技术和矢量控制的优点,建立了矩阵式变换器供电的变速恒频交流励磁风力发电机定子磁场定向的矢量变换控制系统模型,该系统能够在不同风速下最大程度地获得风能,高质量发电,并实现有功、无功功率的独立调节。仿真结果展现了系统的优良特性,验证了该方案的正确性和有效性。     

变速恒频双馈风力发电系统交流励磁综述

简要回顾了变速恒频双馈风力发电系统发展过程中出现的交流励磁电路拓扑结构及励磁控制策略,对不同交流励磁电路拓扑结构和控制策略进行了分析,展望了变速恒频双馈风力发电系统中交流励磁控制策略的发展趋势。     

交流励磁变速恒频风电系统运行研究

随着风电机组单机容量的不断增大,采用变桨距风力机实现最大风能捕获和利用的变速恒频发电已成为当前风电技术的研究热点.文中从理论到实践全面讨论了双馈发电机交流励磁变速恒频的发电原理、对交流励磁变频器的要求,以及为追踪最大风能捕获、实现发电机有功、无功功率独立调节和变速恒频下空载并网控制的定子磁场定向矢量控制策略.实验风电机组的空载、并网、同步速上、下的发电运行全面验证了所提出的交流励磁变速恒频关键风电技术的正确性,为大型风力机组的工程实现奠定了一定的理论及技术基础.     

并网型交流励磁变速恒频风力发电系统控制研究

并网型交流励磁变速恒频风力发电系统存在不同的运行区域,各运行区域对应的控制方式有所不同。文中讨论了并网型交流励磁变速恒频风力发电系统的运行区域,指出并网控制和功率解耦控制是发电机重要的控制模式。在讨论双馈异步发电机数学模型的基础上,将磁场定向矢量控制技术应用于发电机控制,探讨了基于定子磁链定向矢量控制的并网型交流励磁变速恒频风力发电系统功率解耦控制策略和并网控制策略。构建了1台10kW的实验机组,对并网控制和功率解耦控制进行了完整的稳态、动态实验研究。实验结果表明,风力发电机控制性能优良,不但可在变速情况下可靠并网,而且并网后还能在变速恒频运行的基础上实现有功功率、无功功率的解耦控制。     

交流励磁变速恒频风力发电系统并网控制技术研究

通过分析交流励磁变速恒频风力发电系统的运行原理,将定子磁链定向控制技术引入并网控制中来,提出了交流励磁发电机的双闭环并网控制策略。采用分开建模、分时仿真的思路,以Matlab/Simulink为工具,建立了完整系统的仿真模型,进行了发电机的并网调节、过渡过程和最大风能追踪控制的仿真研究。仿真结果验证了所提策略的正确性。     

交流励磁变速恒频风力发电机并网控制策略

随着风电机组单机容量的不断增大,发电机并网时的电流冲击已不能忽视,必须对并网控制技术进行深入研究。在总结现有风力发电机并网技术的基础上,研究了交流励磁变速恒频风力发电机与电网间的“柔性连接”特性,即可通过励磁控制调节发电机输出以满足并网条件。将磁场定向矢量控制技术移植到并网控制中,建立了交流励磁变速恒频风力发电机并网控制策略,最后进行了实验研究。     

变速恒频风力发电机用交流励磁电源的研究

变速恒频风力发电系统追踪最大风能过程中,双馈发电机将在同步速上下运行,这就要求交流励磁电源应有良好的输入、输出特性和能量双向流动的能力.在分析了其他变频器的局限性后,指出了双PWM变频器是交流励磁的最佳电源方案,详细地讨论了电压型双PWM变频器的工作原理与控制策略.实验结果表明,这种变频器可以很好地满足交流励磁发电机变速恒频运行的要求.     

交流励磁变速恒频风力发电系统控制策略的仿真研究

介绍了交流励磁变速恒频（Variable Speed Consrant Frequency，VSCF）风力发电系统运行的基本原理及发电机的定子磁链定向矢量控制技术。在此基础上，以Matlab／Simulink为工具，建立了系统仿真模型，进行了发电机空载运行、并网、有功、无功功率独立调节、最大风能捕获运行等工况的仿真研究，仿真结果证明理论分析正确，对系统的实验研究具有一定的理论指导意义。     

变速恒频风力发电系统励磁变频器控制研究

将矢量控制移植到风力发电系统的控制,提出了变速恒频风力发电系统交流励磁变频器的控制方案.采用双PWM变换器结构,构建了一套基于TMS320LF2812的风力发电系统,并对系统并网控制、功率解耦控制进行了实验研究.实验结果验证了该方案的可行性.     

变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制

根据风力机的特性，探讨了追踪、捕获最大风能的方法；在分析双馈型异步发电机数学模型和磁场定向矢量变换控制的基础上，提出了变速恒频风力发电机的有功、无功功率解耦控制策略，详细的仿真研究验证了控制策略的正确性和可行性。     

双馈变速恒频风力发电空载并网控制策略

传统的风力发电并网方式主要有直接并网和降压并网,在并网瞬间会产生很大的冲击电流.根据交流励磁变速恒频风力发电的运行特点,将矢量控制的电网电压定向技术应用于双馈发电机的并网发电上,提出一种基于电网电压定向的双馈变速恒频风力发电空载并网控制策略,即在定子开路条件下,根据电网电压和电机转速来调节转子的励磁电流,在变速条件下实现几乎无冲击电流并网和输出有功、无功功率的解耦控制,建立了交流励磁发电机空载并网及稳态运行控制模型.仿真和实验结果表明,本文所提出的空载并网方式是变速恒频风力发电的一种较理想的并网方式.     

基于S函数的变速恒频双馈风力发电系统建模研究

在交流励磁双馈电机两相同步旋转坐标系的数学模型基础上,利用定子磁场定向控制策略,用Matlab/Simulink仿真软件编写了双馈电机在空载运行和发电运行两个阶段的S函数模型程序,再将这两个阶段的模型整合在一起构建了变速恒频双馈风力发电系统空载并网切入及发电运行的仿真模型,最后在给定风况下进行了仿真,并得到了良好的仿真...     

变速恒频风力发电控制技术

阐述了变速恒频发电技术在风力发电中的优势,简要介绍了国内外几种主要的变速恒频风力发电控制技术,分析了无刷双馈电机、永磁同步发电机的发展及控制策略,最后对变速恒频发电系统的原理进行了总结,为进一步研究提供参考。     

变速恒频风电机组额定风速以上恒功率控制

利用通用的PID控制器对额定风速以上变速恒频风力发电机组进行恒功率控制,仿真结果证明了在额定风速以上,通过调节桨距角可将发电机输出功率较好地维持在额定功率附近做恒功率运行。风力发电机组对于不同的风速区域存在着不同的控制器增益值,因此在实际控制中需要根据不同的风速区域修改控制器的增益值。     

双馈风力发电机变速恒频特性试验

利用两路静止变频试验电源、同容量或大于发电机容量的拖动电机和转子变频器构成双馈风力发电机变速恒频特性测试试验系统,研究双馈风力发电机变速恒频特性测试过程的合理试验工艺,为该类电机的型式试验和系统的电气部分调试提供参考.     

变速恒频双馈风力发电机并网控制

变速恒频双馈风力发电机实现无冲击电流并网的关键是控制双馈电机定子电压的幅度、相位和频率与电网电压高度一致。通过建立并网前后双馈风力发电机系统的数学模型,分析了定子电压频率、幅值及相位与转子励磁电流、转子转速之间的运行规律,提出定子磁场定向转子电流闭环控制策略。实验结果表明,该控制策略能准确实现发电机柔性并网,并且完成有功功率和无功功率的解耦控制。     

On Power Quality of Variable-Speed Constant-Frequency Aircraft Electric Power Systems

In this paper, a comprehensive model of the variable-speed constant-frequency aircraft electric power system is developed to study the performance characteristics of the system and, in particular, the system power quality over a frequency range of operation of 400 Hz to 800 Hz. A fully controlled active power filter is designed to regulate the load terminal voltage, eliminate harmonics, correct supply power factor, and minimize the effect of unbalanced loads. The control algorithm for the active power filter (APF) is based on the perfect harmonic cancellation method which provides a three-phase reference supply current in phase with its positive-sequence fundamental voltage. The proposed APF is integrated into the model of a 90-kVA advanced aircraft electric power system under VSCF operation. The performance characteristics of the system are studied with the frequency of the generator's output voltage varied from 400 Hz to 800 Hz under different loading conditions. Several case studies are presented including dc loads as well as passive and dynamic ac loads. The power quality characteristics of the studied aircraft electric power system with the proposed active filter are shown to be in compliance with the most recent military aircraft electrical standards MIL-STD-704F as well as with the IEEE Std. 519.     

变速直驱永磁同步发电机风力发电系统的控制

阐述了变速风电系统中直驱永磁同步发电机的运行控制.发电机通过全功率控制的变-直-交电路连接到电网上,功率变换电路由脉宽调制(PWM)的整流器、中间直流电路环节、PWM逆变器组成.控制发电机在不同负载条件下从随机变化的风中最有效地获得输出功率.对网侧逆变器采用矢量控制来调节风电系统的功率因数.最后对系统进行了仿真,仿真结果证明了提出的系统的有效性.     

无刷双馈风力发电系统在额定风速以下的运行与控制

在讨论无刷双馈发电机数学模型和功率控制的基础上,分析了无刷双馈风力发电系统的原理与结构,重点讨论了无刷双馈发电系统在额定风速一下的运行与控制方法。运用粗调、细调相结合的方法简单而有效地实现了系统的最大风能捕获。风力发电机在并网和脱网时都需要控制使其对电网不要造成太大的冲击,据此该文讨论了柔性并网和解列过程及其相应的控制方法。