离网型斯特林异步发电技术研究

根据斯特林发动机和异步发电机的特点,采用串联结构的异步发电模式,通过三相PWM全桥变换器解决了离网型斯特林发电系统的起动和发电问题,实现起动／发电双功能,使功率双向流动。系统电机控制采用带端电压补偿的V／f控制策略,对蓄电池采用DC—DC桥臂进行独立控制,稳态时保持蓄电池缓慢充电,在负载突变时,蓄电池相应放出或吸收能量,缓冲发动机的能量调节过程。仿真和实际示范应用证明了本系统的正确性和可行性。     

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。     

微网的光伏系统并网运行和离网运行的控制策略

光伏微网逆变器分为并网运行和离网运行双模式。本文详细分析和研究微网逆变器的控制策略,确定了在离网工作模式下的电压闭环控制策略和在并网工作模式下的瞬时电流控制策略。根据选定的控制策略分别对其控制系统进行了建模仿真和相关参数的设计,并利用Matlab/Simulink软件对并网和离网模式以及两种模式之间的相互切换进行仿真,仿真结果证明了本文所采用的控制方法的正确性和有效性。     

一种新型的级联型多电平逆变器研究

本文提出一种新的级联型多电平逆变器拓扑结构，通过负载将两个电压型三相逆变器级联在一起，该逆变器能作为一个三电平或四电平逆变器运行。本文对这种逆变器的基本结构和控制原理进行了分析。     

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。     

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。     

基于DSP的离网逆变器的研制

以基本的单相正弦脉宽调制逆变器为对象,对其进行数学模型的建立。采用电压电流闭环控制,通过MAT-LAB对系统进行仿真,并以DSP（TMS320LF2407A）为控制芯片进行实验验证。结果显示采用双环PI控制的离网逆变器输出效果良好,能满足交流负载要求。     

飞轮电池在离网型风力发电系统中的充电控制研究

针对目前风力发电系统中储能装置(化学电池)的不足,研究了飞轮电池的充电控制策略,并将其应用到离网型风力发电系统中,分析了飞轮电池的d-q模型.在飞轮电池充电控制过程中,把飞轮电池所用电机的定子电流进行d、q轴分解,通过控制id等于0,进而控制q轴电流即可控制飞轮电池的充电电流.搭建了飞轮电池充电控制系统的实验平台,进行了实验研究.实验结果表明了所用控制策略合理,能够满足系统要求.     

应用于风力发电永磁同步电机的无速度矢量控制方法

在中小功率风力发电系统中,采用三相PWM整流器取代传统的二极管不控整流方式。介绍了永磁同步电机的无速度控制方法,着重解决了电机飞速跟踪时整流器的启动问题。实验结果验证了该方案的可行性。     

内燃机车永磁同步发电系统的研究

永磁同步发电系统具有体积小、重量轻、效率高、运行可靠等优点,已成为未来轨道交通牵引系统重要组成部分的发展趋势。本文主要介绍一种应用于内燃机车的永磁同步发电系统,首先分析了永磁同步发电机的外特性,其次从发电系统主电路构成和系统控制策略两个方面进行设计,最后通过系统建模与仿真,验证永磁同步发电系统的正确性与可行性。     

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。     

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。     

基于背靠背变流器的风电系统仿真对比研究

永磁直驱风电系统背靠背变流器的详细模型中含有多个电力电子器件,采用脉冲宽度调制技术会增加仿真系统的数学计算量.针对该问题,文中提出了一种均值模型去简化系统,使得风电系统能够快速且稳定地运行.对于变流器均值模型,在结构上利用受控电源代替变流器;在原理上忽略其高次谐波,仅保留基波成分.从系统控制的角度,去除PWM调制过程以...     

基于定子磁链定向的变速恒频双馈风力发电系统仿真研究

本文首先从电机基本原理出发,分析了双馈电机的等效电路以及在同步坐标和d-q坐标系下电机的数学模型,其次阐述了矢量控制原理和基于定子磁链定向的矢量控制策略,最后利用MATLAB 7.6仿真软件搭建了基于双馈感应发电机的变速恒频风力发电系统,并对仿真结果进行了分析研究。     

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).