基于QROGI的永磁同步风力发电机定子电流谐波抑制方法 被引量：2

1

作者 赖纪东 郑伟炜 +3 位作者 苏建徽 周晨光 张军军 李永强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期10-17,共8页

针对永磁同步风力发电机驱动系统中定子电流谐波的问题,提出一种基于准降阶广义积分器(QROGI)的电流谐波抑制方法。将QROGI控制器引入电机控制电流环,利用QROGI控制器在设定交流频率处的高增益以抑制谐波电流;针对旋转坐标系下谐波电流... 针对永磁同步风力发电机驱动系统中定子电流谐波的问题,提出一种基于准降阶广义积分器(QROGI)的电流谐波抑制方法。将QROGI控制器引入电机控制电流环,利用QROGI控制器在设定交流频率处的高增益以抑制谐波电流;针对旋转坐标系下谐波电流分量在交直轴上表征为交流量,通过在电流内环叠加QROGI控制器实现对谐波电流的控制;对叠加QROGI的电流环控制器进行详细理论分析,对电流环控制器参数进行设计,给出详细的分析过程及控制器参数定量计算方法。最后通过搭建半实物实验平台验证了所提方法能够对永磁同步风力发电机定子谐波电流进行有效抑制。 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机 谐波抑制 电流控制 准降阶广义积分器 参数设计

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兆瓦级永磁同步风力发电机矢量控制策略 被引量：2

2

作者 汪令祥 张兴 +2 位作者 张崇巍 谢震 曹仁贤 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期379-383,共5页

文章针对兆瓦级永磁同步风力发电直驱系统的应用,提出了一种基于定子电流定向的永磁同步风力发电机复合矢量控制策略;该策略在发电机切入速度与转折速度间采用最大转矩电流比控制方式提高系统的发电功率,在转折速度至极限速度间,采用最... 文章针对兆瓦级永磁同步风力发电直驱系统的应用,提出了一种基于定子电流定向的永磁同步风力发电机复合矢量控制策略;该策略在发电机切入速度与转折速度间采用最大转矩电流比控制方式提高系统的发电功率,在转折速度至极限速度间,采用最大功率输出的弱磁控制方式提高系统的稳定性;根据实时检测的发电机运行状况,2种控制策略实现相互转换,应用所提方案于兆瓦级永磁同步风力发电机的控制系统,通过仿真和实验验证所提方案的正确性和可行性。 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机 矢量控制 最大转矩电流比 弱磁控制

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直驱永磁同步风力发电机灰色预测PI控制 被引量：2

3

作者 王明东 何胜祥 +1 位作者 李晓蕾 李忠文 《水电能源科学》 北大核心 2021年第5期189-192,共4页

随着高性能优质永磁材料的研发和大功率变流技术的发展,直驱式永磁同步风力发电机(D-PMSG)得到越来越多的应用,风电系统具有的时变性和非线性使得传统的控制方法很难取得令人满意的控制效果。为此,基于D-PMSG机侧PI控制,在最大功率点跟... 随着高性能优质永磁材料的研发和大功率变流技术的发展,直驱式永磁同步风力发电机(D-PMSG)得到越来越多的应用,风电系统具有的时变性和非线性使得传统的控制方法很难取得令人满意的控制效果。为此,基于D-PMSG机侧PI控制,在最大功率点跟踪(MPPT)下,提出一种灰色预测与传统PI控制相结合的方法,搭建了包括D-PMSG和灰色预测PI控制器的风电控制系统仿真模型。仿真结果表明,与传统的PI控制相比,灰色预测PI控制具有响应更快、鲁棒性更好、超调量更小等优点。 展开更多

关键词 直驱式永磁同步风力发电机 PI控制 灰色预测 双闭环控制 MPPT

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表贴式与内置式永磁同步风力发电机的轴电流模型对比分析 被引量：6

4

作者 刘瑞芳 孟延停 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期106-111,共6页

永磁同步风力发电机通过变流器与电网相连时,变流器产生的共模电压会产生轴电压和轴电流,继而引起轴承早期失效,危害系统的安全运行,因此对永磁同步风力发电机轴电流问题进行研究具有重要意义.本文对表贴式与内置式永磁同步发电机的轴... 永磁同步风力发电机通过变流器与电网相连时,变流器产生的共模电压会产生轴电压和轴电流,继而引起轴承早期失效,危害系统的安全运行,因此对永磁同步风力发电机轴电流问题进行研究具有重要意义.本文对表贴式与内置式永磁同步发电机的轴电流问题进行分析,分别建立轴电流分析模型,通过解析计算获取杂散电容参数,确定发电机的轴承分压比.通过对比分析发现:永磁同步发电机的轴承分压比小于双馈异步发电机;内置式永磁同步风力发电机与表贴式的轴电压分压比相近;但是表贴式永磁同步电机的共模电流较大. 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机 表贴式 内置式 轴电流 轴承分压比

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基于时间加权反馈控制的永磁同步风力发电机混沌振荡研究 被引量：9

5

作者 梅春草 韦笃取 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期79-85,共7页

研究基于时间加权的反馈控制方法抑制永磁同步风力发电机(PMSG)的混沌行为。以两台PMSGs作为驱动和响应的发电系统,利用相同和不同状态变量间的反馈信息建立不同的动力学方程,分析相同状态变量反馈控制和不同状态变量反馈控制对PMSGs系... 研究基于时间加权的反馈控制方法抑制永磁同步风力发电机(PMSG)的混沌行为。以两台PMSGs作为驱动和响应的发电系统,利用相同和不同状态变量间的反馈信息建立不同的动力学方程,分析相同状态变量反馈控制和不同状态变量反馈控制对PMSGs系统混沌振荡行为的影响。发现了相同状态变量反馈控制对PMSGs系统可实现混沌同步行为,而不同状态变量反馈控制对PMSGs系统具有抑制混沌振荡的作用。在周期时间内把这两种反馈控制结合在一起,分析不同时间加权下PMSGs系统的动力学行为,发现时间分数因子和耦合参数的不同取值可使PMSGs系统产生混沌、混沌同步和混沌抑制等动力学行为。数值仿真验证了基于时间加权的反馈控制器对抑制PMSGs系统混沌行为的有效性。研究结果对提高风能利用率,保证电力系统的安全稳定运行具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机(PMSG) 混沌同步(CS) 混沌抑制

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基于零序电压的五相永磁同步风力发电机绕组故障诊断方法研究 被引量：3

6

作者 李进泽 张天琦 +2 位作者 赵震 刘颖明 王英博 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1477-1482,共6页

绕组故障是永磁同步风力发电机的一种常见故障,若处理不及时很可能会导致二次故障,甚至对整个发电机造成破坏。文章针对五相永磁同步风力发电机绕组的匝间短路和开路进行理论与仿真分析,搭建了五相发电机绕组的匝间短路和开路的数学模型... 绕组故障是永磁同步风力发电机的一种常见故障,若处理不及时很可能会导致二次故障,甚至对整个发电机造成破坏。文章针对五相永磁同步风力发电机绕组的匝间短路和开路进行理论与仿真分析,搭建了五相发电机绕组的匝间短路和开路的数学模型,分析了两种故障对零序电压的影响,提出一种基于零序电压的五相发电机绕组的匝间短路和开路故障诊断方法。该方法通过观测零序电压基波幅值的变化来完成两种故障的诊断。仿真结果表明,零序电压的基波幅值对定子绕组故障具有良好的敏感性。该方法可以精确地诊断出故障,实现故障的检测。 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机 故障检测 绕组故障 零序电压

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基于改进SVD-Prony算法的永磁同步风力发电机参数辨识

7

作者 刘洋 蔺红 晁勤 《水力发电》 北大核心 2017年第12期92-96,共5页

准确建立永磁同步风力发电机模型对分析与控制电网安全稳定至关重要,但发电机参数难以准确确定,因此依据永磁同步风力发电机定子侧三相短路电流的基波分量和谐波分量变化规律由发电机参数决定的特征,提出了基于改进SVD-Prony算法的永磁... 准确建立永磁同步风力发电机模型对分析与控制电网安全稳定至关重要,但发电机参数难以准确确定,因此依据永磁同步风力发电机定子侧三相短路电流的基波分量和谐波分量变化规律由发电机参数决定的特征,提出了基于改进SVD-Prony算法的永磁同步风力发电机参数辨识方法。通过对2种类型的算例进行参数辨识,验证了本文提出的永磁同步风力发电机参数辨识方法可行、辨识模型有效、辨识参数准确。 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机 改进SVD-Prony算法 三相短路电流辨识模型 参数辨识

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永磁同步风力发电系统滑模变结构矢量组合控制 被引量：4

8

作者 张志刚 张桂香 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1986-1991,共6页

针对永磁同步风力发电直驱系统应用,采用滑模观测无速度传感器控制算法观测角度和速度的无速度传感器方法,并提出速度采用滑模控制和电流采用非线性PI矢量控制的组合控制策略。仿真实验结果表明:在永磁同步风力发电机可能运行的速度范... 针对永磁同步风力发电直驱系统应用,采用滑模观测无速度传感器控制算法观测角度和速度的无速度传感器方法,并提出速度采用滑模控制和电流采用非线性PI矢量控制的组合控制策略。仿真实验结果表明:在永磁同步风力发电机可能运行的速度范围内以及加入5%的建模误差时,该组合控制策略工程实现较简单,系统鲁棒性强,动态响应快,从而验证了所提组合控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机 矢量控制 组合控制 滑模变结构

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永磁同步发电机耦合网络的混沌同步控制

9

作者 梅春草 《电声技术》 2021年第2期50-53,56,共5页

通过研究电力网络中永磁同步风力发电机(Permanent Magnet Synchronous Generator wind turbines,PMSGs)状态变量的全局耦合作用,分析其一系列的动力学行为。在无耦合的作用下,首先利用系统参数使PMSGs系统处于混沌状态;之后对电力网络... 通过研究电力网络中永磁同步风力发电机(Permanent Magnet Synchronous Generator wind turbines,PMSGs)状态变量的全局耦合作用,分析其一系列的动力学行为。在无耦合的作用下,首先利用系统参数使PMSGs系统处于混沌状态;之后对电力网络中相同的PMSGs系统进行耦合。研究发现,基于全局耦合的PMSGs混沌系统可展现丰富的非线性动力学行为,此时不稳定状态转变成稳定运行的状态。即PMSGs系统间相互耦合作用可抑制PMSGs的混沌行为,使PMSGs处于同步运行状态。该研究对于提高风力发电的利用率和维护机电系统的安全稳定运行具有重要的意义。 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机 耦合 混沌 非线性动力学

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基于二自由度PID的直驱永磁同步风力发电控制系统设计 被引量：2

10

作者 曾波 何文雪 +1 位作者 刘飞飞 于金鹏 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2011年第4期9-13,共5页

以永磁同步发电机(PMSG)为研究对象,在分析永磁同步发电机数学模型的基础上,结合矢量控制技术,提出了一种二自由度PID转速控制方法,并在MATLAB/Simu-link环境下构建系统的仿真模型。仿真结果表明,二自由度PID控制方法与传统PID控制相比... 以永磁同步发电机(PMSG)为研究对象,在分析永磁同步发电机数学模型的基础上,结合矢量控制技术,提出了一种二自由度PID转速控制方法,并在MATLAB/Simu-link环境下构建系统的仿真模型。仿真结果表明,二自由度PID控制方法与传统PID控制相比,具有目标值快速跟踪和抗干扰性能高的优点,提高了系统的动态性能。 展开更多

关键词 风力发电 直驱式永磁同步风力发电机 二自由度PID控制

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永磁同步风力发电系统并网及最大风能跟踪 被引量：2

11

作者 孔振东 洪诚程 《新型工业化》 2019年第3期7-12,共6页

基于永磁同步风力发电机双PWM结构,从风力机特性原理入手,分析了风力机输出功率和风力机最大输出功率曲线。对于机侧PWM整流器采用转速电流双闭环控制策略,实现了对电机转速的控制,并结合变步长扰动算法实现最大风能跟踪;对于网侧PWM逆... 基于永磁同步风力发电机双PWM结构,从风力机特性原理入手,分析了风力机输出功率和风力机最大输出功率曲线。对于机侧PWM整流器采用转速电流双闭环控制策略,实现了对电机转速的控制,并结合变步长扰动算法实现最大风能跟踪;对于网侧PWM逆变器采用电网电压定向矢量控制,实现了有功和无功的解耦。仿真结果证实了所采用的控制策略合理性,具有良好的稳定性和动态性。 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机 MPPT 功率解耦 爬山搜索法 变步长

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永磁直驱风力发电系统无速度传感器转矩闭环矢量控制 被引量：8

12

作者 杨淑英 郭磊磊 +1 位作者 张兴 谢震 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3158-3167,共10页

针对传统基于扩展反电动势(EEMF)模型的永磁同步风力发电机(PMSG)无速度传感器算法实现复杂,且参数依赖性较强的问题,提出一种简化EEMF模型的方法,设计一种简化的全阶滑模观测器(SFOSMO),并据此给出无速度传感器算法的具体实现方式。此... 针对传统基于扩展反电动势(EEMF)模型的永磁同步风力发电机(PMSG)无速度传感器算法实现复杂,且参数依赖性较强的问题,提出一种简化EEMF模型的方法,设计一种简化的全阶滑模观测器(SFOSMO),并据此给出无速度传感器算法的具体实现方式。此外,基于SFOSMO提出简化的定子磁链和电磁转矩观测方法,并分析所提出的定子磁链观测方法的参数灵敏性。最后建立无速度传感器转矩闭环控制系统,并进行仿真和实验研究。结果表明,所提出的无速度传感器转矩闭环控制方法具有良好的动稳态特性,转矩控制精度较高,可用于大功率直驱风力发电系统。 展开更多

关键词 扩展反电动势模型 无速度传感器 电磁转矩 定子磁链 永磁同步风力发电机

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Watts-Strogatz型小世界发电机网络混沌振荡的有限时间混合控制 被引量：3

13

作者 刘利花 韦笃取 张波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期77-82,共6页

Watts-Strogatz型小世界发电机网络的系统参数处于某些范围时,会出现混沌振荡,这将严重危及发电机网络传动系统的稳定运行;因此,如何控制发电机网络中的混沌振荡成为保持其稳定性的关键问题。以直驱永磁同步风力发电机为节点,研究了Watt... Watts-Strogatz型小世界发电机网络的系统参数处于某些范围时,会出现混沌振荡,这将严重危及发电机网络传动系统的稳定运行;因此,如何控制发电机网络中的混沌振荡成为保持其稳定性的关键问题。以直驱永磁同步风力发电机为节点,研究了Watts-Strogatz型小世界发电机网络的混沌控制;结合反馈控制和有限时间稳定性理论设计混合控制器,不仅使整个发电机网络达到目标平衡点,还能确保网络在有限时间内稳定;基于李雅普诺夫函数理论证明此方案的可行性,同时获得发电机网络混沌振荡控制的充分条件。数值仿真验证了理论分析结果的正确性和有效性。 展开更多

关键词 小世界网络 永磁同步风力发电机 混沌控制 有限时间稳定性

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基于自抗扰控制策略的直接转矩风力发电系统研究

14

作者 高宇 张继勇 《科技创新与应用》 2024年第3期40-42,46,共4页

针对直接转矩控制的永磁直驱风力发电系统中系统未能较好地跟踪最大功率点的问题,提出将自抗扰控制策略加入风力发电系统机侧控制结构中以提高系统性能。基于风力机和永磁同步风力发电机数学模型,结合自抗扰控制的基本模型构建发电机自... 针对直接转矩控制的永磁直驱风力发电系统中系统未能较好地跟踪最大功率点的问题,提出将自抗扰控制策略加入风力发电系统机侧控制结构中以提高系统性能。基于风力机和永磁同步风力发电机数学模型,结合自抗扰控制的基本模型构建发电机自抗扰速度环,最后以Matlab/Simulink软件对所提控制策略进行仿真分析,对比传统PI控制直接转矩风电系统,自抗扰控制策略的引入可提升系统整体的抗干扰能力和跟踪性能。 展开更多

关键词 风力发电 直接转矩控制 最大功率跟踪 自抗扰 风力机 永磁同步风力发电机

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中车株洲电机公司“永磁技术”荣获中国专利银奖

15

作者 中国日报 《稀土信息》 2019年第1期19-19,共1页

近日,从国家知识产权局公布的第二十届中国专利奖评审结果中获悉,中车株洲电机公司发明专利“一种永磁电机”荣获中国专利奖银奖,并斩获2018年度湖南省专利一等奖。 中国专利奖是中国专利领域最权威的国家级专利奖项,代表着中国自主创... 近日,从国家知识产权局公布的第二十届中国专利奖评审结果中获悉,中车株洲电机公司发明专利“一种永磁电机”荣获中国专利奖银奖,并斩获2018年度湖南省专利一等奖。 中国专利奖是中国专利领域最权威的国家级专利奖项,代表着中国自主创新的最高水准。本次获奖的发明专利技术突破原型发电机结构限制,创新地提出一种永磁体固定的新结构,成功解决了表贴式直驱永磁发电机的永磁体跳转故障难题,有效提高永磁体固定结构可靠性。目前,该专利产品已批量应用于1.5MW、2.0MW、2.5MW、6MW直驱永磁同步风力发电机等产品。 展开更多

关键词 中国专利 永磁电机 株洲 磁技术 永磁同步风力发电机 国家知识产权局 银 发明专利

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基于风力发电的最大功率跟踪控制研究

16

作者 沈加敏 王晓忠 《中国高新技术企业》 2011年第34期46-48,共3页

文章以直驱永磁同步风力发电机组为对象,建立了包括风力机模型、传动系统模型和发电机模型的D-PMSG数学模型,提出了风力发电机转速控制最大功率追踪算法和桨距角控制策略。运用PSCAD/EMTDC建立D-PMSG仿真模型,对风速阶跃变化时机组运行... 文章以直驱永磁同步风力发电机组为对象,建立了包括风力机模型、传动系统模型和发电机模型的D-PMSG数学模型,提出了风力发电机转速控制最大功率追踪算法和桨距角控制策略。运用PSCAD/EMTDC建立D-PMSG仿真模型,对风速阶跃变化时机组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。 展开更多

关键词 风力发电 直驱永磁同步风力发电机组(D-PMSG) 转速控制 桨距角控制 最大功率跟踪控制

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多机型风电机组机网扭振的模型与机理 被引量：10

17

作者 解大 王瑞琳 +1 位作者 王西田 张延迟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1281-1287,共7页

分别针对风电场的定桨失速型、直驱式永磁型和双馈异步型风力发电机组3种主流机型的机网扭振机理进行了分析。建立了风力发电机组机网扭振研究的小信号分析模型,包括风力机的机械旋转系统模型、发电机模型、控制模型及电网模型。其中机... 分别针对风电场的定桨失速型、直驱式永磁型和双馈异步型风力发电机组3种主流机型的机网扭振机理进行了分析。建立了风力发电机组机网扭振研究的小信号分析模型,包括风力机的机械旋转系统模型、发电机模型、控制模型及电网模型。其中机械旋转系统包括风力机的桨叶、高速轴、齿轮箱、低速轴和发电机转子,等效为3个集中质量块-弹簧模型;发电机、电网及控制模型均在dq坐标系下建立。建立了整个模型的状态方程。通过仿真研究了上述3种机型风电机组机网扭振的单机对无穷大仿真模型,利用输电线路首端三相短路故障激发风电场和电网间的机网扭振现象,得到了转速和转矩的扭振曲线,扭振频率与计算得出的风力发电机组机械旋转系统固有频率吻合,验证了模型的准确性。 展开更多

关键词 风力发电 定桨失速型异步感应式风力发电机 双馈异步风力发电机 直驱式永磁同步风力发电机 机网扭振

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基于转子动能控制的风电机组功率平滑控制结构及优化策略研究 被引量：5

18

作者 王海旗 晋涛 +3 位作者 刘星廷 王欣伟 郭瑞宙 程胤璋 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期251-257,共7页

采用转子动能控制方法对直驱永磁同步风力发电机组输出的有功功率进行功率平滑控制,并对控制效果进行优化。首先,分析转子动能控制造成功率损失的原因,并据此提出一种能够补偿功率损失的平滑指令,结合风电机组稳定性分析,得到风电机组... 采用转子动能控制方法对直驱永磁同步风力发电机组输出的有功功率进行功率平滑控制,并对控制效果进行优化。首先,分析转子动能控制造成功率损失的原因,并据此提出一种能够补偿功率损失的平滑指令,结合风电机组稳定性分析,得到风电机组采用功率平滑控制的条件,以此采用Matlab/Simulink进行仿真分析,验证所提控制策略的有效性。然后,利用模糊逻辑控制算法(FLC)进行优化控制,以提高风电机组输出有功功率平滑度和风能利用率,并改善由于功率指令切换造成的平滑度下降问题。最后,通过Matlab/Simulink进行仿真分析,对比不同参数下的优化效果,验证所提控制策略和优化方法的有效性。 展开更多

关键词 转子动能 模糊控制 稳定性 补偿 直驱永磁同步风力发电机组

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基于自抗扰技术的直驱风机高电压穿越控制策略 被引量：3

19

作者 张梦阳 刘毅力 +1 位作者 朱晓龙 刘圣荇 《分布式能源》 2023年第5期1-9,共9页

直驱式永磁同步风力发电机组(permanent magnet synchronous wind turbine generator,PMSG)全功率变流器是具有非线性、强耦合的复杂系统,易受到电网电压波动及非线性负载影响。为提高变流器直流母线电压的稳定性,提出一种基于改进线性... 直驱式永磁同步风力发电机组(permanent magnet synchronous wind turbine generator,PMSG)全功率变流器是具有非线性、强耦合的复杂系统,易受到电网电压波动及非线性负载影响。为提高变流器直流母线电压的稳定性,提出一种基于改进线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)技术的PMSG高电压穿越控制策略。在传统LADRC基础上,将总扰动的微分扩张为一个新的状态变量,对总扰动的变化趋势进行提前观测,提高线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的动态扰动观测能力。直流侧采用卸荷电阻优化方案,网侧变流器运行于无功补偿模式,为电网电压恢复稳定提供动态无功支撑。多种工况下的仿真结果表明,该控制策略缩小直流母线电压波动范围的同时减少了调节时间,能有效提升直流母线电压抗干扰能力,确保PMSG在高电压故障期间不脱网连续运行,同时提供一定的感性无功帮助电网电压恢复稳定。 展开更多

关键词 直驱式永磁同步风力发电机组(PMSG) 全功率变流器 线性自抗扰控制(LADRC) 高电压穿越

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基于直流电容惯性控制的PMSG系统 被引量：1

20

作者 胡俊 胡为兵 江卫华 《通信电源技术》 2020年第3期50-51,共2页

提出了由直流环节电容实现风力机虚拟惯性支撑的控制方案。该方案最大限度地利用了直流链路电容中存储的能量,减少了由于偏离最大功率点曲线而造成的风电浪费。在Matlab/Simulink进行仿真分析,验证了模型的正确性及发电系统的稳定性与... 提出了由直流环节电容实现风力机虚拟惯性支撑的控制方案。该方案最大限度地利用了直流链路电容中存储的能量,减少了由于偏离最大功率点曲线而造成的风电浪费。在Matlab/Simulink进行仿真分析,验证了模型的正确性及发电系统的稳定性与可靠性。 展开更多

关键词 风电 直驱永磁同步风力发电机 直流链路电容 惯性控制

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