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大型双馈式变速恒频发电机组对电网影响仿真分析 被引量:21
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作者 樊艳芳 晁勤 高瑜 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2008年第16期30-32,37,共4页
建立了基于电机矢量控制原理的双馈式变速恒频风力发电机组的动态数学模型,在Matlab/Simulink环境搭建了系统仿真模型,对大型双馈式变速恒频风力发电机组并网后对电力网络的影响进行了仿真分析。仿真结果表明并网运行的双馈式变速恒频... 建立了基于电机矢量控制原理的双馈式变速恒频风力发电机组的动态数学模型,在Matlab/Simulink环境搭建了系统仿真模型,对大型双馈式变速恒频风力发电机组并网后对电力网络的影响进行了仿真分析。仿真结果表明并网运行的双馈式变速恒频发电机组动态性能良好,变速平稳,能够有效控制机端电压,对电网故障恢复起到一定的作用。 展开更多
关键词 风力发电 双馈式变速恒频风力发电机组 仿真
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1.5MW变速恒频双馈风力发电机组励磁控制系统试验研究 被引量:45
2
作者 苑国锋 李永东 +1 位作者 柴建云 姜新建 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期42-47,共6页
设计了一套1.5MW变速恒频双馈异步风力发电机组励磁控制系统。在分析了其控制策略的基础上,对系统的并网性能、并网运行后稳态以及动态特性等进行了试验研究,结果表明,该系统能够在发电机设计的速度范围内实现软并网,输出有功、无功功... 设计了一套1.5MW变速恒频双馈异步风力发电机组励磁控制系统。在分析了其控制策略的基础上,对系统的并网性能、并网运行后稳态以及动态特性等进行了试验研究,结果表明,该系统能够在发电机设计的速度范围内实现软并网,输出有功、无功功率可以独立调节,适合于1.5MW变速恒频双馈风力发电机组励磁控制系统。 展开更多
关键词 风力发电 变速 发电机 交/直/交变流器
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考虑变频器特性的变速恒频双馈风力发电机组控制策略的研究与仿真 被引量:43
3
作者 李晶 宋家骅 王伟胜 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第21期11-16,共6页
以并网型变速恒频风电机组中双馈发电机的运行特性及连接于发电机转子部分的脉宽调制(PWM)控制的电压源型交—直—交变频器的结构和机理为基础,在假设变频器采用理想开关器件,即忽略电子器件的换相重叠、损耗,并只考虑变频器直流电容充... 以并网型变速恒频风电机组中双馈发电机的运行特性及连接于发电机转子部分的脉宽调制(PWM)控制的电压源型交—直—交变频器的结构和机理为基础,在假设变频器采用理想开关器件,即忽略电子器件的换相重叠、损耗,并只考虑变频器直流电容充放电的动态过程而不计频率调节的动态变化过程的前提下,提出了基于定子磁场旋转坐标系统下的变速恒频风电机组电气控制部分的控制策略并设计了相应的 PI控制器。同时基于 MATLAB 软件建立了变速恒频双馈风力发电机组的仿真模型,并以渐变风和随机风模式为例,针对提出的控制策略对变速恒频双馈风力发电机组的并网运行特性进行了仿真研究,仿真结果表明了该控制策略的合理性及控制器设计的有效性,同时也说明了双馈发电机在保证有功输出的情况下能够有效地调节无功功率,保证变速恒频风电机组的稳定运行。 展开更多
关键词 变速 风力发电机 电机 发电机 定子磁场 并网运行 仿真结果 脉宽调制(PWM) 控制器设计
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双馈式变速恒频风力发电机的无功功率机制及特性研究 被引量:50
4
作者 刘其辉 王志明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期82-89,共8页
双馈式变速恒频风力发电机的无功功率机制及特性研究,对于提高机组并网运行能力和电力系统电压稳定性具有重要意义。采用双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)等效电路,推导了其无功平衡方程。依据平衡方程,讨论了不同... 双馈式变速恒频风力发电机的无功功率机制及特性研究,对于提高机组并网运行能力和电力系统电压稳定性具有重要意义。采用双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)等效电路,推导了其无功平衡方程。依据平衡方程,讨论了不同频率定、转子回路的无功折算关系,揭示了DFIG具有灵活强大无功调节能力的机制。研究了不同运行工况下DFIG定、转子无功特性,重点总结了转差率、定子无功对转子无功的影响规律。仿真实验证明了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 变速 风力发电 感应发电机 无功 机制与特性
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双馈式变速恒频风力发电机的空载及负载并网策略 被引量:35
5
作者 刘其辉 谢孟丽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期60-67,78,共9页
双馈式变速恒频(DFVSCF)风力发电机在转子侧施加交流励磁,快速调节定子电压,以满足并网条件。本文利用这一柔性连接特性,采用磁场定向矢量控制技术,研究了双馈式变速恒频风力发电机的空载、负载两种并网控制原理,建立了基于定子磁链定... 双馈式变速恒频(DFVSCF)风力发电机在转子侧施加交流励磁,快速调节定子电压,以满足并网条件。本文利用这一柔性连接特性,采用磁场定向矢量控制技术,研究了双馈式变速恒频风力发电机的空载、负载两种并网控制原理,建立了基于定子磁链定向矢量控制下的两种并网策略,给出了两种策略下的转子电流控制模型,并设计了不依赖于发电机参数的u-ω型磁链观测器,实现了变速情况下DFVSCF风力发电机的安全并网。最后进行了实验研究,证明了两种并网策略的正确性及有效性。 展开更多
关键词 变速 风力发电 并网 磁场定向矢量控制 u-ω型磁链观测器
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双馈式变速恒频风力发电机的无电压传感器控制策略 被引量:2
6
作者 刘其辉 谢孟丽 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2172-2178,共7页
利用电网虚拟磁链的概念,设计了具有初始磁链估计、不需电压传感器的电网电压及虚拟磁链观测器。根据电网虚拟磁链、电网电压和发电机定子磁链的内在联系,建立了电网虚拟磁链统一定向模式下的机侧变换器及网侧变换器的无电压传感器矢量... 利用电网虚拟磁链的概念,设计了具有初始磁链估计、不需电压传感器的电网电压及虚拟磁链观测器。根据电网虚拟磁链、电网电压和发电机定子磁链的内在联系,建立了电网虚拟磁链统一定向模式下的机侧变换器及网侧变换器的无电压传感器矢量控制策略。最后通过实验研究证明了该方法和策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 变速 风力发电 电网虚拟磁链定向 控制策略
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变速恒频双馈异步发电机组的控制技术 被引量:2
7
作者 刘尹霞 刘峰 《兵工自动化》 2006年第1期67-68,共2页
基于8XC196MC单片机的双馈风力发电机组控制系统,由两个不同变流器、复合斩波器、双馈电机、8XC196MC微控制器系统等组成。运行时机组的两个控制环同时工作,实现变速恒频。低于额定风速时,通过整流器及逆变器控制双馈异步发电机的电磁转... 基于8XC196MC单片机的双馈风力发电机组控制系统,由两个不同变流器、复合斩波器、双馈电机、8XC196MC微控制器系统等组成。运行时机组的两个控制环同时工作,实现变速恒频。低于额定风速时,通过整流器及逆变器控制双馈异步发电机的电磁转矩,实现对风力机的转速控制;反之采用节距调节的方法除去多余的能量。 展开更多
关键词 风力发电机 变速 异步发电机 单片机控制
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兆瓦级变速恒频风力发电机组控制系统 被引量:106
8
作者 郭金东 赵栋利 +1 位作者 林资旭 许洪华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1-6,共6页
基于定子磁链定向的双馈电机控制理论,采用双PWM变换器结构,完成了兆瓦级变速恒频双馈风力发电机组的控制系统。其网侧变换器采用电压电流双闭环控制策略,转子侧变换器并网前采用转子电流开环控制策略,并网后采用有功、无功电流闭环解... 基于定子磁链定向的双馈电机控制理论,采用双PWM变换器结构,完成了兆瓦级变速恒频双馈风力发电机组的控制系统。其网侧变换器采用电压电流双闭环控制策略,转子侧变换器并网前采用转子电流开环控制策略,并网后采用有功、无功电流闭环解耦控制策略。该系统完成了亚同步、超同步运行时的系统满载实验以及模拟风速变化情况时系统有功、无功功率解耦控制的实验。实验结果验证了控制系统的可行性。 展开更多
关键词 风力发电 变速 兆瓦级 感应电机
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变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术研究 被引量:247
9
作者 林成武 王凤翔 姚兴佳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期122-125,共4页
双馈电机变速恒频(VSCF)风力发电系统,是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频控制的。该文在分析双馈电机运行原理和励磁控制方法的基础上,设计和构建了基于80C196MC单片机的VSCF双馈风力发电机的励磁控制... 双馈电机变速恒频(VSCF)风力发电系统,是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频控制的。该文在分析双馈电机运行原理和励磁控制方法的基础上,设计和构建了基于80C196MC单片机的VSCF双馈风力发电机的励磁控制试验系统。对变速恒频控制、恒压控制、并网控制以及亚同步速、同步速和超同步速三种不同运行状态之间的动态转换控制技术,进行了试验研究,为兆瓦级变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统的设计奠定了基础。 展开更多
关键词 风力发电机 励磁控制 变速 转子绕组 励磁电流 风力发电系统 单片机
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变速恒频双馈风力发电机投切控制策略 被引量:22
10
作者 杨淑英 张兴 +2 位作者 张崇巍 谢震 曹仁贤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第17期103-108,共6页
对几种变速恒频双馈风力发电投切控制策略进行深入的研究。基于电压开环控制的投切控制策略,虽具有较好的稳定性,但空载定子电压的控制精度受到限制;基于电压有效值闭环的投切控制策略,虽能提高定子空载电压的控制精度,但在定子电压的... 对几种变速恒频双馈风力发电投切控制策略进行深入的研究。基于电压开环控制的投切控制策略,虽具有较好的稳定性,但空载定子电压的控制精度受到限制;基于电压有效值闭环的投切控制策略,虽能提高定子空载电压的控制精度,但在定子电压的三相对称性及定子电压幅值的波动方面仍存在欠缺;基于空间电压矢量闭环控制的投切控制策略,若采用特定的调节器设计,不仅能确保电压控制精度,而且可以有效抑制定子电压幅值的波动。针对基于空间电压矢量闭环控制的这一投切方案,在PI调节器控制的基础上提出了自适应谐振调节器与PI调节器并行控制的控制策略,有效抑制了定子电压幅值的波动,使定子电压具有较好的控制响应,进而实现了双馈风力发电机零电流切入电网的目的。仿真与试验验证了理论分析及方案设计的正确性。 展开更多
关键词 投切控制 空载定子电压 变速 风力发电 电机
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大型变速恒频风力发电机组建模与仿真 被引量:7
11
作者 李建林 付鸿雁 +3 位作者 田桂娥 胡书举 赵斌 许洪华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期6-12,共7页
基于SIMULNK技术,利用双馈感应发电机、风力机、电压型变流器、电压型逆变器的数学模型建立了相应的仿真模型;并对定子侧直接与50Hz电网连接,转子侧连接AC/DC/AC变流器的典型变速恒频风力发电系统进行了仿真验证。几个单独的风力发电系... 基于SIMULNK技术,利用双馈感应发电机、风力机、电压型变流器、电压型逆变器的数学模型建立了相应的仿真模型;并对定子侧直接与50Hz电网连接,转子侧连接AC/DC/AC变流器的典型变速恒频风力发电系统进行了仿真验证。几个单独的风力发电系统子系统可以通过级联的方式构成大型风力发电场来模拟整个电网的运行情况。仿真结果表明.DFIG仿真模型的正确性和验证大型风电场的有效性。 展开更多
关键词 变速 感应发电机 仿真模型 风力 级联 风电场
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变速恒频双馈风力发电机控制系统研究 被引量:13
12
作者 代洪涛 邹秋滢 林成武 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2003年第6期479-481,共3页
从变速恒频双馈风力发电机的基本运行原理出发,提出了变速恒频双馈发电的实现方法.针对其励磁装置应具有双向变流的特点,采用交 直 交加双PWM控制的解决方案,研制了基于8XC196MC单片机变速恒频双馈风力发电机控制系统,并研究了双馈发电... 从变速恒频双馈风力发电机的基本运行原理出发,提出了变速恒频双馈发电的实现方法.针对其励磁装置应具有双向变流的特点,采用交 直 交加双PWM控制的解决方案,研制了基于8XC196MC单片机变速恒频双馈风力发电机控制系统,并研究了双馈发电机的变速恒频运行的基本控制技术. 展开更多
关键词 变速 PWM控制 8XCl96MC单片机 风力发电机 控制系统
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双馈型变速恒频风力发电机矢量控制模型的研究 被引量:8
13
作者 史林军 潘文霞 白先红 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期15-17,共3页
从当前风力发电系统中使用恒速恒频存在的问题出发,提出了把双馈型变速恒频发电机应用于风力发电中,并且使用定子磁场定向的矢量控制方法研究双馈型风力发电机,建立了变速恒频风力发电系统的矢量控制数学模型,分析了风力发电机运行时的... 从当前风力发电系统中使用恒速恒频存在的问题出发,提出了把双馈型变速恒频发电机应用于风力发电中,并且使用定子磁场定向的矢量控制方法研究双馈型风力发电机,建立了变速恒频风力发电系统的矢量控制数学模型,分析了风力发电机运行时的动态性能。结果表明风力发电机系统实行矢量控制后,发电机和原动机之间可以完全解耦,发电机定子电压的频率、相位与风速的大小无关,从而减少了对电网的冲击。 展开更多
关键词 风力发电机 矢量控制 数学模型 变速 转子绕组
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级联式无刷双馈变速恒频发电机控制策略的仿真研究 被引量:10
14
作者 秦虹 潘再平 阳锦刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期565-571,共7页
通过对级联式无刷双馈发电机(CBDFG)转子机械速dq坐标系下的数学模型进行建模和仿真,验证了其具备良好的变速恒频发电性能,为进一步研究CBDFG的变速恒频控制策略引入磁链矢量定向控制(FOC)方法。首先建立了CBDFG定子同步速MT坐标系下的... 通过对级联式无刷双馈发电机(CBDFG)转子机械速dq坐标系下的数学模型进行建模和仿真,验证了其具备良好的变速恒频发电性能,为进一步研究CBDFG的变速恒频控制策略引入磁链矢量定向控制(FOC)方法。首先建立了CBDFG定子同步速MT坐标系下的数学模型,并由此推导出一套基于磁链定向控制思想的CBDFG控制策略,利用Matlab/Simulink工具和S函数编写构建系统仿真模型,并进行了空载运行、负载运行和空载并网仿真研究,仿真结果验证了该控制策略的正确性。 展开更多
关键词 级联无刷电机 变速 定子磁场矢量定向 并网 仿真
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双馈变速恒频风力发电机稳态运行特性 被引量:8
15
作者 陈雷 邢作霞 李强 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2004年第2期149-152,共4页
旨在根据双馈式变速恒频风力发电机的结构特点,机组以最佳叶尖速比变速运行,根据叶轮原动机输入的机械能和机组的发电功率曲线,研究双馈发电机的稳态特性,功率关系和转矩关系.通过转子励磁调节,找出在任何转差下,满足功率、转矩输出的... 旨在根据双馈式变速恒频风力发电机的结构特点,机组以最佳叶尖速比变速运行,根据叶轮原动机输入的机械能和机组的发电功率曲线,研究双馈发电机的稳态特性,功率关系和转矩关系.通过转子励磁调节,找出在任何转差下,满足功率、转矩输出的工作点,给机组的控制方案设计提供了参考. 展开更多
关键词 变速 风力发电机
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无刷双馈风力发电机的变速恒频最大功率跟踪 被引量:8
16
作者 金石 张凤阁 朱连成 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2279-2286,共8页
针对风力发电用变速恒频无刷双馈发电机系统,提出采用直接转矩控制方法,通过控制无刷双馈发电机的转矩和功率因数来调节其有功功率,采用最大功率因数原则设定控制绕组的磁链给定,以提高发电效率,改善电能质量,且在估计转矩时使功率绕组... 针对风力发电用变速恒频无刷双馈发电机系统,提出采用直接转矩控制方法,通过控制无刷双馈发电机的转矩和功率因数来调节其有功功率,采用最大功率因数原则设定控制绕组的磁链给定,以提高发电效率,改善电能质量,且在估计转矩时使功率绕组侧输出电压在并网前满足并网条件,以同时实现最大功率跟踪控制和变速恒频运行。此外,为了改善无刷双馈发电机直接转矩控制系统的低频性能,采用模型参考自适应辨识技术来设计控制绕组的磁链观测器,以控制绕组的电流作为比较信号,同时考虑控制绕组的电阻变化对磁链观测的影响,并利用Lyapunov稳定性定理来推导自适应率。最后通过仿真分析和实验研究验证了所提出控制方案的正确性和可行性。 展开更多
关键词 风力发电 无刷发电机 直接转矩控制 控制绕组磁链 最大功率跟踪 变速
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变速恒频风力发电机组输出特性分析 被引量:6
17
作者 胡冬良 赵成勇 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第4期1-6,共6页
以变速恒频风力发电系统为研究对象,依据发电机数学模型和交流电机矢量变换控制原理,设计了交流励磁变速恒频(VSCF)发电机定子磁链定向的矢量变换控制系统,对转子侧变换器建立了外环定功率控制内环定电流控制的双闭环控制结构,实现双馈... 以变速恒频风力发电系统为研究对象,依据发电机数学模型和交流电机矢量变换控制原理,设计了交流励磁变速恒频(VSCF)发电机定子磁链定向的矢量变换控制系统,对转子侧变换器建立了外环定功率控制内环定电流控制的双闭环控制结构,实现双馈发电机定子有功P和无功Q的解耦控制,从而获得最大风能捕获的高效发电运行。并在PSCAD/EMTDC仿真环境下建立了变速恒频风力发电机组的整体动态数学模型。以渐变风和阵风为例,对由5台单机容量为2 MVA双馈感应电机(DFIG)组成的风电场并网前后的运行特性进行仿真研究,通过仿真分析,揭示了风电场并网运行的动态特性,并验证了数学模型和控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 变速发电机组 感应电机 矢量变换控制 最大风能捕捉
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变速恒频风力发电机组动态模型及并网研究 被引量:7
18
作者 任景 《电网与水力发电进展》 2008年第1期8-13,共6页
分析了风力发电系统的特点,着重介绍了变速恒频(Variable Speed Constant Frequency,VSCF)风力发电机组运行的基本原理,在此基础上,探讨了风力发电机组各部分的仿真建模,并分析了目前适用于不同条件下的双馈感应式异步发电机(Double-Fed... 分析了风力发电系统的特点,着重介绍了变速恒频(Variable Speed Constant Frequency,VSCF)风力发电机组运行的基本原理,在此基础上,探讨了风力发电机组各部分的仿真建模,并分析了目前适用于不同条件下的双馈感应式异步发电机(Double-Fed Induction Generator,DFIG)变速恒频(AC-Exited Variable Speed Constant Frequency,AEVSCF)风力发电机的数学模型。对含变速恒频风机电网系统的故障扰动过程进行仿真分析,结果验证了建模的正确性。在故障扰动的最后对未来风电机组建模的研究重点提出了一些建议。 展开更多
关键词 风力发电 变速 动态模型 感应电机
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变速恒频双馈风力发电机矢量控制研究 被引量:5
19
作者 胡菲凡 胡幸江 陈国定 《机电工程》 CAS 2009年第11期27-30,共4页
针对风力发电系统中恒速恒频控制低风能利用率的问题,对双馈异步发电机构成的变速恒频风力发电系统,采用在定子磁链定向矢量控制基础上的参数自整定模糊PI控制方法,实现了发电机转子励磁电流在风机变速时的快速跟随,使发电机网侧输出频... 针对风力发电系统中恒速恒频控制低风能利用率的问题,对双馈异步发电机构成的变速恒频风力发电系统,采用在定子磁链定向矢量控制基础上的参数自整定模糊PI控制方法,实现了发电机转子励磁电流在风机变速时的快速跟随,使发电机网侧输出频率保持恒定。仿真结果表明,系统具有良好的动态性能。 展开更多
关键词 风力发电 矢量控制 变速 模糊PI
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变速恒频无刷双馈风力发电机的建模与仿真 被引量:4
20
作者 段琰璞 李和明 《电网与清洁能源》 2008年第8期38-41,共4页
建立了包括风速、风力机和风力机机械控制部分、变速恒频无刷双馈风力发电机的整体动态数学模型;应用MATLAB软件中的SIMULINK环境,以建立的数学模型为基础搭建了变速恒频无刷双馈风电机组仿真模型。以渐进风和随机风为例,对仿真模型进... 建立了包括风速、风力机和风力机机械控制部分、变速恒频无刷双馈风力发电机的整体动态数学模型;应用MATLAB软件中的SIMULINK环境,以建立的数学模型为基础搭建了变速恒频无刷双馈风电机组仿真模型。以渐进风和随机风为例,对仿真模型进行分析。仿真结果表明了变速恒频无刷双馈风力发电机良好的运行特性及模型的正确性,并为无刷双馈电机在风力发电系统的进一步应用研究提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 风力发电 变速技术 无刷风力发电机 数学模型
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