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变速恒频双馈式异步风力发电机分析 被引量:2
1
作者 孙伟 《通信电源技术》 2019年第3期275-276,共2页
能源短缺和环境污染是当今世界共同面临的重大问题。大力发展风电,对于改善能源结构和保护生态环境具有重要意义。双馈式风力发电机可作为风力发电设备的重点发展方向。因此,详细分析了双馈式发电机的结构、工作原理及控制方法。
关键词 风力发电 原理控制 变速
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简谈双馈异步风力发电机变频器运行控制技术 被引量:1
2
作者 王彬彬 《大众标准化》 2024年第9期53-55,共3页
随着风力发电技术的不断发展,风力发电系统性能提升和可靠性增强成了风力发电领域的迫切需求,为满足电力系统的频率和电压稳定性要求,对发电机的运行控制技术提出了更高水平的挑战。双馈异步风力发电机作为一种主流的发电机类型,其中变... 随着风力发电技术的不断发展,风力发电系统性能提升和可靠性增强成了风力发电领域的迫切需求,为满足电力系统的频率和电压稳定性要求,对发电机的运行控制技术提出了更高水平的挑战。双馈异步风力发电机作为一种主流的发电机类型,其中变频器作为双馈异步风力发电机工作的核心控制技术,具备在变化风速下优化能量转换的潜力。文章针对双馈异步风力发电机的工作模式与其构成系统中的变频器功能进行分析,并从技术应用与算法两个角度探讨了双馈异步风力发电机变频器运行控制的具体技术方案,旨在全面提升双馈异步风力发电机的运行控制效率,提高风力发电系统的整体效率,减少对传统能源的依赖,实现更为可持续的能源利用。 展开更多
关键词 异步风力发电机 变频器 运行控制 算法
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双馈风力发电机组变流器控制参数分步辨识方法
3
作者 戚正浩 段建东 +3 位作者 高桐 邓俊 张阳 陈杰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期18-26,共9页
该文通过构建双馈风力发电机组转子侧与网侧控制系统包含8个PI控制器待辨识参数的内、外环传递函数作为参数辨识模型,基于此提出内外环施加不同扰动源的激励方法和基于改进灰狼算法的分步参数辨识方法。为避免内外环PI控制器之间的级联... 该文通过构建双馈风力发电机组转子侧与网侧控制系统包含8个PI控制器待辨识参数的内、外环传递函数作为参数辨识模型,基于此提出内外环施加不同扰动源的激励方法和基于改进灰狼算法的分步参数辨识方法。为避免内外环PI控制器之间的级联问题,特别选出3个合理的内外环观测量。最后,建立双馈风力发电机组仿真模型,测试所提分步辨识方法可行性,对比扰动下实际模型与辨识模型的观测量输出,证明辨识方法的准确性。 展开更多
关键词 变流器 参数辨识 传递函数 风力发电机 灰狼算法
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双定子无刷双馈风力发电机无速度传感器超螺旋滑模直接功率控制
4
作者 朱连成 肖阳 +2 位作者 苏晓英 金石 陈晓红 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期595-602,共8页
结合新型背靠背笼障转子耦合内外双定子无刷双馈发电机,提出一种无速度传感器直接功率控制方法。将电机内、外同相功率绕组及内、外同相控制绕组各自串联连接,采用超螺旋滑模控制及SVPWM技术,以固定开关频率驱动控制绕组机侧变流器功率... 结合新型背靠背笼障转子耦合内外双定子无刷双馈发电机,提出一种无速度传感器直接功率控制方法。将电机内、外同相功率绕组及内、外同相控制绕组各自串联连接,采用超螺旋滑模控制及SVPWM技术,以固定开关频率驱动控制绕组机侧变流器功率器件,以模型参考自适应系统和Popov超稳定性理论设计发电机速度观测器,取代易发生故障的传统机电式转速/位置传感器。通过12/8极50 kW样机控制系统的特性仿真,验证了所提无速度传感器超螺旋滑模直接功率控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 海上风电 风力 定子无刷发电机 超螺旋滑模直接功率控制 最大功率跟踪 模型参考自适应系统
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基于ESO的双馈风力发电机模型预测直接功率控制
5
作者 王豪 董锋斌 +2 位作者 张丽 贺超 白小靖 《陕西理工大学学报(自然科学版)》 2024年第6期18-26,共9页
针对双馈风力发电机(DFIG)运行过程中因电机参数摄动以及电网电压突变等不确定因素对控制系统的影响,提出一种扩张状态观测器(ESO)与模型预测直接功率控制(MPDPC)相结合的控制策略。首先分析了传统MPDPC中存在的系统耦合项、模型误差及... 针对双馈风力发电机(DFIG)运行过程中因电机参数摄动以及电网电压突变等不确定因素对控制系统的影响,提出一种扩张状态观测器(ESO)与模型预测直接功率控制(MPDPC)相结合的控制策略。首先分析了传统MPDPC中存在的系统耦合项、模型误差及外部扰动等对控制系统的影响,为了减小此影响,应用ESO进行相关参数估计。在此基础上,结合模型预测控制理论建立了功率预测数学模型。在不同工况下进行了仿真实验并和传统MPDPC进行比较,结果表明所提控制策略具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。 展开更多
关键词 风力发电机 扩张状态观测器 模型预测直接功率控制 鲁棒性
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孤岛双馈异步风力发电机组自抗扰控制研究 被引量:3
6
作者 陈林 杨俊华 +2 位作者 陈思哲 王秋晶 吴捷 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第2期189-195,共7页
针对孤岛运行双馈异步风力发电机输出电压易受负载切换影响、PI控制器对电机参数依赖性高等问题,建立了包含励磁电流动态过程与电机参数误差的数学模型。将电机参数误差和励磁电流动态过程分别视为系统的内扰与外扰,应用分离性原理和零... 针对孤岛运行双馈异步风力发电机输出电压易受负载切换影响、PI控制器对电机参数依赖性高等问题,建立了包含励磁电流动态过程与电机参数误差的数学模型。将电机参数误差和励磁电流动态过程分别视为系统的内扰与外扰,应用分离性原理和零极点配置方法设计双闭环自抗扰控制器替代PI控制器,扩张状态观测器可实时估计系统总扰动,并通过前馈进行补偿。建立兆瓦级DFIG孤岛运行仿真模型进行验证,结果表明文章控制方法能够有效抑制负载切换引起的电压扰动和电机参数变化的影响,提高了系统抗扰动性能。 展开更多
关键词 异步风力发电机 孤岛运行 自抗扰控制 负载切换 参数扰动
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矩阵式变换器励磁的双馈风力发电机系统 被引量:9
7
作者 黄科元 贺益康 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期732-737,共6页
该文建立了基于双馈电机的变速恒频风力发电系统模型。该系统采用矩阵式变换器作为交流励磁电源 ,利用定子磁场定向的矢量变换控制实现有功功率和无功功率的独立调节 ,采用最佳风能控制策略 ,使系统能够在不同风速下跟踪最大风能曲线 ,... 该文建立了基于双馈电机的变速恒频风力发电系统模型。该系统采用矩阵式变换器作为交流励磁电源 ,利用定子磁场定向的矢量变换控制实现有功功率和无功功率的独立调节 ,采用最佳风能控制策略 ,使系统能够在不同风速下跟踪最大风能曲线 ,实现风能的有效利用。仿真结果展现了系统的优良特性 。 展开更多
关键词 风力发电 矩阵变换器 发电机 矢量控制
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基于主动阻尼器的双馈式风力发电机组故障穿越控制策略 被引量:2
8
作者 高仕红 田德 +1 位作者 邓英 汪宁渤 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期576-582,共7页
针对双馈式风力发电机组的故障穿越控制策略问题,分析电网对称故障时其转子电压和电流的瞬态特性,找出引起转子过电压和过电流的原因。在不增加励磁系统硬件的条件下,通过改进控制方法在转子中形成一个主动阻尼电阻,有效地限制由定子磁... 针对双馈式风力发电机组的故障穿越控制策略问题,分析电网对称故障时其转子电压和电流的瞬态特性,找出引起转子过电压和过电流的原因。在不增加励磁系统硬件的条件下,通过改进控制方法在转子中形成一个主动阻尼电阻,有效地限制由定子磁链直流分量引起的转子过电流。以2MW双馈式风力发电机组为例,对所提出的故障穿越控制策略进行仿真研究。仿真结果说明所提出的故障穿越控制策略的可行性和有效性,可提高双馈式风力发电机机组的故障穿越能力。 展开更多
关键词 风力发电机 故障穿越 主动阻尼电阻
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双馈异步发电机应用于风力发电中的仿真研究 被引量:2
9
作者 章勇高 龚锦红 李健 《华东交通大学学报》 2004年第4期56-59,共4页
介绍了双馈异步发电机的数学模型和基于变速恒频矢量控制的风力发电系统动态仿真模型的建立 ,对风电系统进行了特性分析和动态响应过程的仿真研究 ,仿真表明这种基于变速恒频矢量控制风力发电系统对于电网电压和转速扰动的适应能力很强 .
关键词 异步发电机 风力发电 变速恒频 系统仿真
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基于自适应模糊控制的双馈异步风力发电机 被引量:1
10
作者 陈堂贤 陶稷 +1 位作者 陶莉 杨孔 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第3期45-48,共4页
双馈异步风力发电机采用交流励磁,利用最近邻聚类学习算法建立发电机电磁转矩自适应最优模糊控制,低风速时获取最大风能利用系数.高风速时,变论域自适应模糊控制器控制桨距角,实现机组的变速恒频运行.模拟仿真结果表明了该方法的有效性.
关键词 异步风力发电机 自适应模糊控制器 变速恒频 模拟仿真
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基于数字孪生的双馈风力发电机功率波动平抑系统
11
作者 王树清 张磊 +2 位作者 陈树桥 李占春 邓屹 《电子设计工程》 2024年第20期140-143,148,共5页
为了提高双馈风力发电机功率的平抑效果,设计基于数字孪生的双馈风力发电机功率波动平抑系统。借助数字孪生五维模型搭建系统框架;确定系统各功能硬件;设计系统软件,基于数字孪生技术映射设备模块,采集数据;利用经验模态分解法和小波阈... 为了提高双馈风力发电机功率的平抑效果,设计基于数字孪生的双馈风力发电机功率波动平抑系统。借助数字孪生五维模型搭建系统框架;确定系统各功能硬件;设计系统软件,基于数字孪生技术映射设备模块,采集数据;利用经验模态分解法和小波阈值法处理信号;利用孪生神经网络判断功率波动程度;基于PID设计功率平抑控制器,实现波动平抑。测试结果表明,经过所设计系统平抑后,功率波动在允许范围内且峭度因子达到了1.785,解决了平抑效果不佳的问题。 展开更多
关键词 数字孪生 风力发电机 功率波动 平抑系统 电网运行
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双馈异步风力发电机网侧换流器复合控制策略的研究 被引量:2
12
作者 刘新宇 白珂 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 2015年第6期72-77,共6页
双馈异步风力发电机(DFIG)网侧换流器的主要任务是保持直流母线电压的稳定、输入电流的正弦性和输入功率因数的恒定.一般在设计控制器时,常对电机模型进行一些理想假设,忽略掉一些次要的影响因素.在不同的运行工况下,电机参数会或多或... 双馈异步风力发电机(DFIG)网侧换流器的主要任务是保持直流母线电压的稳定、输入电流的正弦性和输入功率因数的恒定.一般在设计控制器时,常对电机模型进行一些理想假设,忽略掉一些次要的影响因素.在不同的运行工况下,电机参数会或多或少地发生变化,导致控制器的跟踪效果变差.为解决设计网侧换流器控制策略时由于参数变化带来的扰动不确定问题,提出了网侧换流器电流内环的基于BP神经网络整定的PI控制及电压外环的PI控制的复合控制策略.通过MATLAB/Simulink软件仿真分析,结果表明,相比于传统的PI控制,直流母线电压在电流内环的基于BP神经网络整定的PI控制及电压外环的PI控制的复合控制策略下能更快地达到给定值.因此,本文所提出的电流内环的基于BP神经网络整定的PI控制及电压外环的PI控制的复合控制策略能很好地实现对换流器输出电压和输入电流的有效控制,减小了由于参数变化等原因对换流器造成的不利影响,提高了系统的鲁棒性,具有实际意义和应用价值. 展开更多
关键词 异步风力发电机(DFIG) BP神经网络 网侧 复合控制
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基于虚拟示波器的双馈异步风力发电机变流器故障诊断技术 被引量:3
13
作者 朱桂华 丁松 杨井润 《太阳能》 2020年第2期75-80,共6页
介绍了双馈异步风力发电机及其变流器的电路原理,以及可运用于风电变流器故障诊断的虚拟示波器技术;并对故障诊断实例进行了分析,结果发现,实勘结果与故障诊断结果相吻合。该故障诊断技术可为处理风电变流器类、风电电气一次设备及线路... 介绍了双馈异步风力发电机及其变流器的电路原理,以及可运用于风电变流器故障诊断的虚拟示波器技术;并对故障诊断实例进行了分析,结果发现,实勘结果与故障诊断结果相吻合。该故障诊断技术可为处理风电变流器类、风电电气一次设备及线路类故障提供有力支撑。 展开更多
关键词 虚拟示波器 异步风力发电机 风电变流器 故障诊断
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风力发电机组并网过程常见问题及解决方案探讨
14
作者 党亮 张成龙 《消费电子》 2025年第6期44-46,共3页
随着风力发电技术的快速发展和装机容量的持续增长,风电并网过程中的各类问题日益凸显。本文系统分析了风力发电机组并网过程中的常见问题,包括并网冲击电流、电压波动、电能质量下降以及系统稳定性等方面。针对这些问题,文章重点探讨... 随着风力发电技术的快速发展和装机容量的持续增长,风电并网过程中的各类问题日益凸显。本文系统分析了风力发电机组并网过程中的常见问题,包括并网冲击电流、电压波动、电能质量下降以及系统稳定性等方面。针对这些问题,文章重点探讨了双馈异步发电机的空载并网和负载并网两种控制策略,提出了基于模糊PID控制的并网控制方案。该方案能有效抑制并网冲击电流,改善系统动态特性,提高电能质量。研究结果可为大规模风电场的并网控制提供理论参考和技术支持。 展开更多
关键词 风力发电 并网控制 异步发电机
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带非线性负载的双馈式风力发电机孤岛控制策略 被引量:6
15
作者 王钊 潘再平 徐泽禹 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1791-1798,共8页
以孤岛运行的双馈异步发电机(DFIG)系统为研究对象,以实现风力发电系统在带非线性负载时能够输出稳定幅值和频率的电压为目标,分别在转子侧变换器(RSC)和定子侧变换器(SSC)的控制中采用基于正转同步速坐标系下的比例积分谐振(PIR)控制,... 以孤岛运行的双馈异步发电机(DFIG)系统为研究对象,以实现风力发电系统在带非线性负载时能够输出稳定幅值和频率的电压为目标,分别在转子侧变换器(RSC)和定子侧变换器(SSC)的控制中采用基于正转同步速坐标系下的比例积分谐振(PIR)控制,可解决传统比例积分控制带宽有限导致的控制性能下降问题,同时可减少谐波分量的提取以及谐振控制器的使用数量,简化系统控制。最后,通过仿真验证在非线性负载条件下能获得良好的输出电压、电流特性。 展开更多
关键词 风力发电系统 异步发电机 孤岛运行 非线性负载 比例积分谐振控制
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双馈异步风力发电机组电网故障穿越技术研究 被引量:2
16
作者 董鹏程 华青松 +2 位作者 张洪伟 隋宗强 李立伟 《青岛大学学报(工程技术版)》 CAS 2018年第1期1-5,16,共6页
针对风力发电机在电网故障后持续并网运行与调控能力亟待加强的问题,本文对双馈异步风力发电机组电网故障穿越技术进行研究。在建立双馈异步风力发电机(double fed induction generator,DFIG)转矩补充虚拟惯量控制的基础上,引入设定初... 针对风力发电机在电网故障后持续并网运行与调控能力亟待加强的问题,本文对双馈异步风力发电机组电网故障穿越技术进行研究。在建立双馈异步风力发电机(double fed induction generator,DFIG)转矩补充虚拟惯量控制的基础上,引入设定初始值的桨距角控制,建立DFIG的复合频率控制策略,实现频率穿越,在转子侧添加主动式Crowbar电路实现低电压穿越,从而提升DFIG的电网故障穿越能力,并通过DIgSILENT/PowerFactory实验平台进行仿真分析。仿真结果表明,通过补充转矩增加DFIG的虚拟惯量,设置初始桨距角增加备用有功,两者共同作用的复合频率策略在提升跌落度与稳态值两方面改善DFIG的调频能力;主动式Crowbar电路投切速度迅速,将其模块引入Protection策略后,在电网故障消除后可立即向电网输送有功,并在故障期间可向电网输送无功。该研究有利于电力系统安全稳定运行。 展开更多
关键词 异步风力发电机 频率穿越 低电压穿越 DIgSILENT/PowerFactory
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双馈异步风力发电机组低电压穿越综述 被引量:2
17
作者 董鹏程 陈明帅 《通信电源技术》 2017年第4期167-168,共2页
双馈异步风力发电机(Doubly-fed Induction Generator,DFIG)依靠自身的优势成为当今风力发电机的主流机型。风电装机容量加大,传统的电网故障后风电机组切机方案已不符合要求,需要风力发电机组具有低电压穿越(Low Voltage Ride Through,... 双馈异步风力发电机(Doubly-fed Induction Generator,DFIG)依靠自身的优势成为当今风力发电机的主流机型。风电装机容量加大,传统的电网故障后风电机组切机方案已不符合要求,需要风力发电机组具有低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)能力。文章在研究了DFIG系统的基础上,介绍了DFIG模型,然后介绍了我国风力发电低电压穿越要求,最后根据DFIG系统的特点汇总了DFIG低电压穿越的解决方案。 展开更多
关键词 异步风力发电机 低电压穿越 解决方案
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叶轮质量不平衡故障下双馈风力发电机特性分析 被引量:9
18
作者 绳晓玲 万书亭 +1 位作者 李永刚 成立峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1324-1332,共9页
针对双馈风力发电机组叶轮质量不平衡故障展开研究,综合考虑机组最大风能追踪控制策略(MPPT)以及转子侧矢量控制策略,分析叶轮质量不平衡故障对双馈风力发电机电气特性的影响,推导转子电流的解析表达式,并得出定子电流和功率的变化特性... 针对双馈风力发电机组叶轮质量不平衡故障展开研究,综合考虑机组最大风能追踪控制策略(MPPT)以及转子侧矢量控制策略,分析叶轮质量不平衡故障对双馈风力发电机电气特性的影响,推导转子电流的解析表达式,并得出定子电流和功率的变化特性。然后在Matlab/Simulink平台进行仿真,并通过实验进行验证。仿真和实验表明,叶轮质量不平衡故障时双馈风力发电机功率发生波动,频率为叶轮转频及其倍频;定、转子电流中除基波外还包含调制谐波,调制频率为叶轮转频及其倍频。 展开更多
关键词 风力发电机 叶轮 质量不平衡 MPPT 电气特性
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ALA转子无刷双馈风力发电机的参数计算方法与转子制造工艺探讨 被引量:16
19
作者 张凤阁 王正 王凤翔 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期498-503,共6页
在大型变速恒频风电系统中采用新型无刷双馈发电机 ,既运行可靠又可降低所需控制系统的容量和成本。该文介绍了该种风电系统的组成和新型无刷双馈发电机结构 ;提出了各向异性轴向叠片 (ALA)转子无刷双馈发电机电感参数的准确计算方法 ;... 在大型变速恒频风电系统中采用新型无刷双馈发电机 ,既运行可靠又可降低所需控制系统的容量和成本。该文介绍了该种风电系统的组成和新型无刷双馈发电机结构 ;提出了各向异性轴向叠片 (ALA)转子无刷双馈发电机电感参数的准确计算方法 ;研究了主要设计尺寸对电机耦合能力的影响 ;对该种电机转子的制造工艺进行了探讨。研究表明 ,该文提出的电感参数叠加法较好的解决了该种发电机的参数计算问题 ;在无刷双馈发电机的设计中 ,应兼顾考虑主要设计尺寸的综合影响 ,以得到最佳的设计方案。 展开更多
关键词 ALA转子 无刷 风力发电机 计算方法 制造工艺 电感参数
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电网频率变化下双馈风力发电机组暂态特性分析 被引量:7
20
作者 杨俊友 陈韶宇 +2 位作者 王海鑫 邢作霞 王刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期798-805,共8页
为研究双馈风力发电机(DFIG)在电网频率发生变化情况下的暂态特性,建立电网中风力发电系统数学模型,网侧和机侧变换器分别采用基于电网电压定向和电流前馈补偿的定子磁链定向矢量控制策略。根据建立的模型对电网频率变化情况下风力机输... 为研究双馈风力发电机(DFIG)在电网频率发生变化情况下的暂态特性,建立电网中风力发电系统数学模型,网侧和机侧变换器分别采用基于电网电压定向和电流前馈补偿的定子磁链定向矢量控制策略。根据建立的模型对电网频率变化情况下风力机输出特性进行仿真分析,仿真结果与实测数据进行比较验证模型的正确性。针对电网频率变化过程中引起的转子过电流提出用Butter Worth对转子电流进行低通滤波,可提高双馈风力发电机在电网频率瞬变情况下的穿越能力并取得较好的控制效果。 展开更多
关键词 发电机 风力发电 频率变化 电网 暂态特性
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