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基于双级PNN的直驱永磁同步电机匝间短路故障诊断方法
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作者 高彩霞 冯凌云 党建军 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期116-127,共12页
目的早期故障的精准定位对于预防电机系统故障恶化和制定故障后运行维护策略至关重要。针对多支路并联直驱永磁同步电机(MB-DDPMSM)匝间短路故障诊断问题,方法提出一种基于双级PNN的匝间短路故障检测与短路线圈自动定位的新方法。首先,... 目的早期故障的精准定位对于预防电机系统故障恶化和制定故障后运行维护策略至关重要。针对多支路并联直驱永磁同步电机(MB-DDPMSM)匝间短路故障诊断问题,方法提出一种基于双级PNN的匝间短路故障检测与短路线圈自动定位的新方法。首先,根据MBDDPMSM特殊的结构特点,选择支路差值电流(BDC)作为故障支路定位特征信号,支路电流残差(BRC)作为短路线圈定位特征信号;其次,建立MB-DDPMSM匝间短路故障状态的有限元模型,利用MB-DDPMSM有限元模型分析短路线圈位置对特征信号的影响规律,并建立BDC与故障支路位置的映射关系以及BRC与短路线圈位置的映射关系,为了消除故障程度对特征信号的影响并增强故障特征,对提取的BDC幅值进行L2范数归一化处理,得到故障支路定位特征向量,对提取的BRC幅值进行Z-Score标准化处理,得到短路线圈定位特征向量;最后,建立基于双级PNN的故障诊断模型,利用第一级PNN实现匝间短路故障检测与故障支路定位,利用第二级PNN实现短路线圈自动定位。结果仿真和实验结果表明,所提出的方法能及时检测出电机早期匝间短路故障并实现短路线圈精准定位,识别正确率达100%。结论基于双级PNN的匝间短路故障诊断模型具有建模简单、收敛速度快、故障诊断精准度高等优势。 展开更多
关键词 同步电机 匝间短路故障 支路差值电流 支路电流残差 双级PNN 短路线圈定位
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半直驱中速永磁同步发电机轴承发生微电流腐蚀的故障诊断分析
2
作者 王子顺 《太阳能》 2024年第5期101-108,共8页
轴承滚道形貌出现“搓衣板”纹路的故障模式是风电机组常见的主要故障之一。针对半直驱中速永磁同步发电机轴承发生微电流腐蚀故障,首先通过在线监测系统采集发电机轴承运行时的振动信号,然后对振动信号故障特征进行提取与诊断分析,研... 轴承滚道形貌出现“搓衣板”纹路的故障模式是风电机组常见的主要故障之一。针对半直驱中速永磁同步发电机轴承发生微电流腐蚀故障,首先通过在线监测系统采集发电机轴承运行时的振动信号,然后对振动信号故障特征进行提取与诊断分析,研究和复现轴承滚道微电流腐蚀的失效模式和故障发展历程,最后同步验证抑制轴电流的措施的有效性,以此保障风电机组健康可靠地运行。分析表明:该故障风电机组的发电机轴承滚道出现的“搓衣板”纹路并非轴承的主要失效模式,而是轴承滚道发生二次损伤的表现。随着时间推移,轴承滚道出现的损伤(浅坑)纹路逐渐重复叠加并变得更加清晰,说明该发电机的主要失效模式为轴承微电流腐蚀。 展开更多
关键词 微电流腐蚀 中速同步发电机 电机 轴承 振动信号 故障诊断 在线监测
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直驱式永磁同步风力发电机的改进Backstepping控制策略
3
作者 王玉婷 王国栋 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第5期34-37,41,共5页
文章推导出网侧变换器在系统参数以及外界干扰影响下的动态模型,提出了改进的Backstepping控制策略,通过引入集总不确定量以及Sgn函数,提高了网侧变换器应对外界干扰的控制效果。此外,依据Lyapunov稳定性判定证明了所提控制策略的稳定... 文章推导出网侧变换器在系统参数以及外界干扰影响下的动态模型,提出了改进的Backstepping控制策略,通过引入集总不确定量以及Sgn函数,提高了网侧变换器应对外界干扰的控制效果。此外,依据Lyapunov稳定性判定证明了所提控制策略的稳定性。仿真研究结果表明,文章所提出的控制策略有效改善了网侧变换器对直流母线电压的控制效果以及输入电网的电能质量。 展开更多
关键词 风力发电 直驱式永磁同步发电机 BACKSTEPPING 电能质量
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基于双PWM变换器的直驱永磁同步风力发电机组建模与仿真 被引量:8
4
作者 陈建伟 晁勤 +1 位作者 蒋佳良 王厚军 《可再生能源》 CAS 北大核心 2010年第5期23-26,共4页
直驱永磁同步风力发电(D-PMSG)系统无变速箱,效率高,稳定性好,能获得质量较好的电能,通过变换器与电网相连,可灵活控制系统的电压和频率,能够对输出的有功功率和无功功率进行相对独立的控制。文章利用电力系统分析软件DIGSILENT/Power F... 直驱永磁同步风力发电(D-PMSG)系统无变速箱,效率高,稳定性好,能获得质量较好的电能,通过变换器与电网相连,可灵活控制系统的电压和频率,能够对输出的有功功率和无功功率进行相对独立的控制。文章利用电力系统分析软件DIGSILENT/Power Factory,在建立D-PMSG和双PWM变换器模型的基础上,结合典型算例系统结构进行了仿真分析,验证了所建模型的正确性。 展开更多
关键词 同步风力发电 双PWM变换器 仿真分析
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基于永磁同步发电机的直驱风电双脉宽调制变流器的研制 被引量:10
5
作者 胡书举 赵栋利 +1 位作者 李建林 许洪华 《动力工程》 CSCD 北大核心 2009年第2期195-200,共6页
阐述了永磁直驱风电系统背靠背双脉宽调制(PWM)全功率变流器的电路结构和控制原理,利用Matlab软件建立了该系统的仿真模型,对其稳态和动态性能进行了分析.并构建了永磁直驱风电试验平台和双PWM变流器系统.结果表明:采用双PWM变流器作为... 阐述了永磁直驱风电系统背靠背双脉宽调制(PWM)全功率变流器的电路结构和控制原理,利用Matlab软件建立了该系统的仿真模型,对其稳态和动态性能进行了分析.并构建了永磁直驱风电试验平台和双PWM变流器系统.结果表明:采用双PWM变流器作为永磁直驱风电系统的变流器,可以实现对永磁同步发电机(PMSG)的优良控制,并向电网输送优质的电能. 展开更多
关键词 同步发电机 风电系统 双脉宽调制变流器 四象限运行 矢量控制
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直驱永磁同步发电机风力发电系统最大输出控制 被引量:3
6
作者 邓秋玲 黄守道 肖锋 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期85-90,共6页
该文提出了一种使内嵌式永磁体同步发电机(IPMSG)风力发电系统输出最大的控制方法.为了使输出功率最大,对IPMSG采用最大功率点跟踪(MPTT)和最大效率控制.通过使用最大功率点跟踪控制技术,根据发电机转矩适当地控制发电机的速度.使用最... 该文提出了一种使内嵌式永磁体同步发电机(IPMSG)风力发电系统输出最大的控制方法.为了使输出功率最大,对IPMSG采用最大功率点跟踪(MPTT)和最大效率控制.通过使用最大功率点跟踪控制技术,根据发电机转矩适当地控制发电机的速度.使用最大效率控制和最大转矩控制,控制IPMSG电流矢量以降低发电机损耗和使输出功率最大.仿真结果证明了这个控制方法的效果. 展开更多
关键词 同步发电机 风力发电 最大输出
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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
7
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 同步风力发电机 PI控制 灰色预测 双闭环控制 MPPT
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永磁直驱式风力发电机三相不平衡的补偿控制算法 被引量:1
8
作者 张延迟 龚锦霞 +1 位作者 解大 俞金寿 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期892-896,共5页
提出了一种用于电网侧三相电压不平衡情况下的永磁直驱式风力发电机的逆变控制算法。通过对不平衡三相瞬时电压的矢量变换、分解并形成负序电流分量,与通过锁相环单位归一化的逆变输出电流相加,可以保证永磁直驱式风力发电机逆变输出的... 提出了一种用于电网侧三相电压不平衡情况下的永磁直驱式风力发电机的逆变控制算法。通过对不平衡三相瞬时电压的矢量变换、分解并形成负序电流分量,与通过锁相环单位归一化的逆变输出电流相加,可以保证永磁直驱式风力发电机逆变输出的电流具有良好的正弦及三相平衡特性。该控制算法解决了永磁直驱式风力发电机在电网侧三相电压不平衡情况下的输出畸变问题,算法简单有效,计算量小,硬件采用分立元件即可实现,方便且可靠。 展开更多
关键词 补偿控制 三相不平衡 风力发电机
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直驱式永磁同步风力发电系统的整合模型与仿真 被引量:3
9
作者 谢萍 刘永强 《可再生能源》 CAS 北大核心 2011年第3期13-16,20,共5页
直驱式永磁同步发电机组具有控制回路少、控制简单的优点,在风力发电系统中得到越来越广泛的应用。文章针对直驱式永磁同步风力发电系统的结构、运行特性及功率传输特点,列写出各个模块的电压方程及状态方程,进而建立其整合模型;使用MAT... 直驱式永磁同步发电机组具有控制回路少、控制简单的优点,在风力发电系统中得到越来越广泛的应用。文章针对直驱式永磁同步风力发电系统的结构、运行特性及功率传输特点,列写出各个模块的电压方程及状态方程,进而建立其整合模型;使用MATLAB进行仿真,验证了该模型的正确性及可靠性,对风电系统的控制策略研究提供了有效帮助。 展开更多
关键词 风力发电 直驱式永磁同步发电机 风力/逆变器 变速恒频
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永磁直驱同步风力发电机控制算法及运行仿真 被引量:2
10
作者 谢维 《科技通报》 北大核心 2015年第11期168-171,276,共5页
对直驱型永磁风电机组并网控制系统工作结构与原理进行讨论,并研究变流器电机侧与电网侧的并网控制电路与控制策略。应用并联多变流器的方法,采取电网电压定向的电流、电压双闭环矢量控制模式,设计逆变并网控制。基于对交-直-交背靠背双... 对直驱型永磁风电机组并网控制系统工作结构与原理进行讨论,并研究变流器电机侧与电网侧的并网控制电路与控制策略。应用并联多变流器的方法,采取电网电压定向的电流、电压双闭环矢量控制模式,设计逆变并网控制。基于对交-直-交背靠背双PWM变流器的控制,运行软件仿真了690V/2.5MW直驱型永磁风电机组的变流器并网过程。实验结果表明,本文采用的控制电路与策略有效正确,并网变流器能进行双向的能量传递,并且具有良好的静动态特性。 展开更多
关键词 型风电机 同步发电机 并网 变流器 矢量控制
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大型永磁直驱同步风力发电机电磁振动的仿真分析 被引量:1
11
作者 丁亮 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第11期39-42,共4页
文章研究了大功率、多极数、低转速的大型永磁直驱同步风力发电机电磁振动问题,首先利用Ansoft软件计算发电机电磁场,然后根据Maxwell应力张量理论得到发电机定子时空分布的电磁力,再由二维傅里叶变换分析电磁力波的组成,建立了电机定... 文章研究了大功率、多极数、低转速的大型永磁直驱同步风力发电机电磁振动问题,首先利用Ansoft软件计算发电机电磁场,然后根据Maxwell应力张量理论得到发电机定子时空分布的电磁力,再由二维傅里叶变换分析电磁力波的组成,建立了电机定子振动的三维计算模型,最后应用Ansys软件对定子进行模态分析,将电磁力作为激励源计算定子的瞬态响应。该计算结果与测试结果较为近,可以在工程中应用。 展开更多
关键词 风力发电机 力波 模态分析 振动
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电网故障下直驱永磁风力发电机组机侧变流器改进控制策略 被引量:6
12
作者 王海鑫 杨俊友 +5 位作者 李欣 邢作霞 崔嘉 李连富 王宇帆 李春来 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第11期1632-1639,共8页
文章对电网电压跌落时的直驱永磁同步风力发电机组的低电压穿越过程进行深入研究,在电网电压跌落时,通过分析发电机机侧变流器最大风能跟踪控制策略,提出一种补偿q轴电流参考值抑制直流母线电压的新方法,并加入弱磁控制,使发电机输出功... 文章对电网电压跌落时的直驱永磁同步风力发电机组的低电压穿越过程进行深入研究,在电网电压跌落时,通过分析发电机机侧变流器最大风能跟踪控制策略,提出一种补偿q轴电流参考值抑制直流母线电压的新方法,并加入弱磁控制,使发电机输出功率迅速有效降低,进而维持机侧与网侧变流器的功率平衡及母线电压稳定。电网持续故障且超出规定时间时,为风电机组增加了卸荷电路,保证机组安全退出运行。分析结果验证了所提方案的正确性和有效性。 展开更多
关键词 风力发电机 电流补偿 电压跌落 低电压穿越
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大型直驱永磁风力发电机及其并网运行研究 被引量:20
13
作者 张新燕 王维庆 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期412-416,共5页
为了研究大型直驱式永磁风力发电机控制及其并网后在电力系统中的运行,建立了风速模型、发电机模型,对直驱式永磁风力发电机的工作原理进行了研究,对风力发电机接入电网运行进行了分析,并对最大功率跟踪和桨距角控制进行了研究。采用理... 为了研究大型直驱式永磁风力发电机控制及其并网后在电力系统中的运行,建立了风速模型、发电机模型,对直驱式永磁风力发电机的工作原理进行了研究,对风力发电机接入电网运行进行了分析,并对最大功率跟踪和桨距角控制进行了研究。采用理论分析与计算机仿真方法,给出了仿真结果。结果表明,直驱永磁风力发电机在低于额定风速时可以跟踪最大功率,高于额定风速时可以保持额定功率;直驱式永磁风力机对故障电流无贡献,对电网谐波影响很小,几乎不存在闪变问题,对电网频率稳定性无贡献。 展开更多
关键词 风力发电机 控制 并网 仿真
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基于低通滤波补偿积分器的直驱型永磁风力发电机无位置传感器控制 被引量:3
14
作者 唐芬 金新民 +1 位作者 周啸 童亦斌 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期94-100,共7页
针对永磁直驱风力发电机的特点,本文采用一种基于低通滤波补偿积分器的无位置传感器零d轴电流控制技术.在论述该控制技术实现原理的基础上,深入分析了低通滤波补偿积分器特点,最后通过仿真和小功率直驱型永磁风力发电实验平台,验证了其... 针对永磁直驱风力发电机的特点,本文采用一种基于低通滤波补偿积分器的无位置传感器零d轴电流控制技术.在论述该控制技术实现原理的基础上,深入分析了低通滤波补偿积分器特点,最后通过仿真和小功率直驱型永磁风力发电实验平台,验证了其有效性.结果表明,该方法具有较好的稳态与转矩动态响应性能,且工程实现较为简单. 展开更多
关键词 同步发电机 无位置传感器 型风力发电 零d轴电流控制
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永磁直驱式同步风力发电系统滑模自寻最优控制 被引量:2
15
作者 张立彬 徐红伟 +2 位作者 胥芳 张任 胡克用 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第7期29-32,共4页
针对永磁直驱式同步风力发电机系统部分负荷阶段的最大功率捕捉问题,提出了一种滑模自寻最优控制策略。在风力机和永磁同步风力发电机非线性数学模型基础上,利用滑模变结构自寻最优控制算法实现风力发电系统最大功率捕捉,同时用自适应... 针对永磁直驱式同步风力发电机系统部分负荷阶段的最大功率捕捉问题,提出了一种滑模自寻最优控制策略。在风力机和永磁同步风力发电机非线性数学模型基础上,利用滑模变结构自寻最优控制算法实现风力发电系统最大功率捕捉,同时用自适应参数改善滑模变结构控制带来的输出颤振。该方法具有无须测量环境风速和精确风力发电系统数学模型的优点。仿真证明该方法具有良好的控制效果。 展开更多
关键词 同步风力发电系统 最大功率捕捉 非线性 滑模自寻最优
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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
16
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 同步风力发电机 表贴 内置 轴电流 轴承分压比
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直驱永磁同步风力发电机组研究及相关问题阐述 被引量:2
17
作者 熊恒 《科技创新与应用》 2016年第26期202-202,共1页
直驱永磁同步风力发电机组作为我国风能转换的重要组成部分,起到了重要的作用和意义。文章针对直驱永磁同步风力发电机组的形式进行了简要的分析和研究,并且对直驱永磁同步风力发电机组相关的问题,进行了简要的分析和阐述,以此全面的提... 直驱永磁同步风力发电机组作为我国风能转换的重要组成部分,起到了重要的作用和意义。文章针对直驱永磁同步风力发电机组的形式进行了简要的分析和研究,并且对直驱永磁同步风力发电机组相关的问题,进行了简要的分析和阐述,以此全面的提升了直驱永磁同步风力发电机组的经济效益,更为我国风力发电行业的发展,提供了重要的信息和数据,起到了重要的意义和作用。 展开更多
关键词 同步风力发电机 相关问题 风力发电行业
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直驱永磁同步平流水发电机控制系统设计及试验研究
18
作者 许名熠 谭庆龙 +1 位作者 廖敏辉 郑庆华 《水电与新能源》 2023年第6期36-39,共4页
为适应乡村小水电的绿色环保发展,在研究网侧及机侧控制算法模型的基础上,设计一种基于永磁同步电机的水力发电机控制系统,能够适应平流水发电水流变化、转速不稳定等外部环境的变化,提高发电机组的效率。通过设计一套37 kW的实验用发... 为适应乡村小水电的绿色环保发展,在研究网侧及机侧控制算法模型的基础上,设计一种基于永磁同步电机的水力发电机控制系统,能够适应平流水发电水流变化、转速不稳定等外部环境的变化,提高发电机组的效率。通过设计一套37 kW的实验用发电机组及控制系统,在现场对相关功能进行了实验测试,验证了控制系统能够实现发电机宽转速、高效率的并网发电,满足平流水发电的现场实际控制要求。 展开更多
关键词 平流水发电 同步发电机 网侧变流器 机侧变流器
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直驱永磁风力发电机组PWM变换器的改进与仿真
19
作者 卢磊 周龙 杨顺 《黑龙江科技信息》 2014年第26期23-24,共2页
本文基于d-q同步旋转坐标轴的永磁同步发电机数学模型与空间矢量控制原理,介绍了永磁同步风力发电机机侧控制器与网侧控制器的PWM控制方式。根据提升系统性能的要求,设计提出了一种改进型非线性抗积分饱和PI控制器,利用Matlab/Simulink... 本文基于d-q同步旋转坐标轴的永磁同步发电机数学模型与空间矢量控制原理,介绍了永磁同步风力发电机机侧控制器与网侧控制器的PWM控制方式。根据提升系统性能的要求,设计提出了一种改进型非线性抗积分饱和PI控制器,利用Matlab/Simulink软件对应用这种控制器的风力发电系统进行了仿真,结果表明,改进型PWM控制系统稳定性更高,电压波动小,实现了理论要求与控制器可行性的统一。 展开更多
关键词 同步发电机 PWM变换器 PI控制器 仿真
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影响小型爪极式永磁同步发电机输出电压的若干因素
20
作者 卢达 陈勇 《常熟理工学院学报》 2005年第2期81-83,88,共4页
针对小型爪极式永磁同步发电机在实际运行中有许多因素会影响到它的输出电压的稳定性,分析了影响输出电压变化的若干因素,并提出了一些电机输出电压的纠偏方法。
关键词 同步发电机 输出电压 爪极 电压变化 纠偏方法 稳定性 多因素
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