电网电压跌落故障下双馈风力发电机无源性控制

为提高电网电压跌落故障情况下双馈风力发电系统不间断运行的能力,提出了一种基于无源性理论的双馈风力发电机低电压穿越控制策 略. 通过分析双馈风力发电机系统模型的无源性,设计了状态反馈控制器;根据双馈风力发电机在电网电压跌落故障时的运行特点,给出了一种 计及电网电压变化的期望状态值计算方法,状态期望值跟随电网电压变化而迅速改变,通过状态反馈控制器可实现电机电流快速跟踪. 仿真结果 表明在电网电压跌落故障下所提出的控制策略可以有效的抑制双馈风力发电机定、转子过电流,并且降低了电磁转矩波动幅值.     

电网电压跌落故障下双馈风力发电机无源性控制

为提高电网电压跌落故障情况下双馈风力发电系统不间断运行的能力,提出了一种基于无源性理论的双馈风力发电机低电压穿越控制策略.通过分析双馈风力发电机系统模型的无源性,设计了状态反馈控制器;根据双馈风力发电机在电网电压跌落故障时的运行特点,给出了一种计及电网电压变化的期望状态值计算方法,状态期望值跟随电网电压变化而迅速改变,通过状态反馈控制器可实现电机电流快速跟踪.仿真结果表明在电网电压跌落故障下所提出的控制策略可以有效的抑制双馈风力发电机定、转子过电流,并且降低了电磁转矩波动幅值.     

液压型风力发电机组并网冲击仿真研究

以液压型风力发电机组励磁同步发电机系统和并网控制系统为研究对象,针对励磁同步发电机的准同期并网条件,建立了同步发电机和励磁系统数学模型。理论分析了同步发电机并网冲击电流和冲击转矩。通过MATLAB/Simulink建立同步发电机、励磁系统和准同期锁相模块仿真模型,采用AMESim软件建立液压调速系统模型,采用联合仿真的方法,对液压型风力发电机组准同期并网过程进行研究,分析了系统并网冲击特性。在实验室搭建30kVA实验台,实验验证了仿真模型和仿真结果的正确性。研究表明定量泵-变量马达液压调速系统能将同步发电机转速稳定控制在准同期并网条件范围内,同时能有效控制系统并网冲击,使风力发电机组平稳并入电网。     

定速失速型风力机功率控制策略改良研究

为了提高风力发电系统综合系统性能, 在传统风力发电技术的基础上,对定速失速控制风力发电机组进行了详细的分析和研究,在Matlab下建立仿真模型,对其进行仿真分析,查看该型风力发电机性能的不足.在定速失速风力发电机的基础上,对其进行变速变浆距控制策略设计,建立数学模型进行仿真分析,分析结果表明经过改良设计后,风力发电机的风能利用效率和发电品质更高.为风力发电机控制系统改良设计提供了新的方法.     

电网故障下双馈风力发电机控制改进与仿真

随着风电装机规模的不断增加,作为未来能源互联网中重要的一环,风电机组应对电网故障的能力越加显得重要。针对双馈风力发电机组在电网故障下的暂态特性,提出了一种基于电网故障类型区分、控制器设计和辅助设备穿越的综合控制策略。相比于传统的控制方法,克服了控制误差大和响应滞后的问题,真正实现了系统的精细化控制。基于MATLAB和VC++联合建模,利用MEX技术搭建了电网故障下的1.5 MW双馈风力发电系统模型,仿真结果验证了所提出的综合控制策略在电网故障下提高双馈风力发电机控制的有效性。     

三相Boost型PWM整流器改进控制策略仿真研究

为提高三相Boost型PWM整流器直流母线电压的抗扰性,探究了电压波动的直接原因,在传统的控制器工程整定法基础上,结合模糊控制技术,提出了一种基于电压偏差｜EV｜和交流例电流空间矢量模值变化率（dAi／dt）的二维模糊PI改进控制策略。为了提高仿真效率,选择既能反映整流器本质特征又能节省运算时闽的低频模型作为研究对象,在电网电压对称跌落和负载突变两种扰动下,对直流母线电压响应进行了数值仿真,仿真结果表明,改进后的控制策略较传统控制策略的效果有显著改善。     

基于LabVIEW的双馈风力发电机仿真

在LabVIEW平台上建立了两相同步旋转坐标系下的双馈风力发电机数学模型,构建了定子磁链定向矢量控制系统,实现了定子电压的频率控制和定子有功功率与无功功率的解耦控制。通过仿真对不同转差率下的转子电压和定子电流进行了对比分析,然后对转子转速或功率参考值发生阶跃时定子功率的变化进行了分析,结果证明了所建立模型和矢量控制系统的正确性。     

基于微分神经网络的风电机群低电压穿越特性建模

针对目前缺少分析风电机群低电压穿越特性高效建模方法的问题，提出了一种基于微分神经网络的风电机群低电压穿越特性建模 方法 。模型输入为风电场并网点电压与各台风机风速，输出为并网点电流。该模型能够较好地表征其强非线性切换过程，刻画风电场不同风速分布场景下风电机群的低电压穿越特性。在CloudPSS云仿真平台上建立了包含3台双馈风力发电机的风电机群仿真算例，对所提方法进行测试，测试结果验证了微分神经网络模型的泛化能力与有效性。     

基于VisSim的SCIG风力发电系统建模与仿真

在分析了鼠笼式感应发电机(SCIG)风力发电机组数学模型的基础上,基于VisSim的直观界面和强大的数学功能,建立了SCIG风力发电机组的风能最大捕获控制系统的仿真模型。控制系统采用双环控制,速度环采用PI转速控制,电流环采用矢量控制。仿真结果证明基于VisSim的SCIG风力发电系统建模的正确性及控制方法的有效性,同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性,也为风力发电系统的仿真提供了一个新的途径。     

船舶轴带发电机系统的仿真设计与建模

介绍了WMS2000型轮机仿真器中轴带发电机的工作原理、仿真系统设计及数学建模方法，并给出了部分具体数学模型。仿真轴带发电机采用西门子轴带发电机系统作为仿真母型。经简化设计，仿真轴带发电机系统包括休控室的操作屏、机舱的整流／逆变屏和电站监控计算机中的模拟检测系统。建立了能量系统模型、电力回路系统模型和控制系统模型。能量系统模型遵循能量守衡定律，电力回路模型估算了电流、电压及频率等参数，控制系统模型依据特性曲线得到。所建立的数学模型可仿真轴带发电机系统的正常及非正常工况，达到了较高的稳成和动态仿真精度。     

双馈发电机最大风能捕获和转换策略的仿真

为了最大限度地利用风能,提高风力发电系统的效率,提出了一种既可实现双馈发电机系统低于额定风速下的最大风能捕获又可使得电机铜耗最小化运行的优化控制策略。在分析风力机特性和双馈发电机基本电磁关系的基础上,推导了双馈发电机实现最大风能捕获和转换的定子有功功率和无功功率的数学模型,并应用基于动态同步轴系下的双馈发电机励磁控制策略实现了系统的最优控制。利用Matlab/Simulink对不同风速下双馈发电机系统的运行性能进行了分析和比较,结果验证了该控制策略的正确性和可行性。     

基于PLECS的直驱永磁风电系统直接功率控制研究

在研究风力机特性和永磁同步发电机运行机理的基础上,建立了直驱式永磁风力发电系统数学模型,在实现最大风能捕获的同时,分析了负载变化对发电机侧电能转换单元控制参数的影响。对于网侧逆变器控制,采用基于直轴虚拟电网磁链定向的直接功率控制,避免了对电网电压的检测和电流闭环控制,有效简化了系统结构,提高了工作可靠性。通过在Matlab/Simulink环境下嵌入PLECS工具箱进行仿真研究,结果表明该系统具有较好的控制鲁棒性和低电压穿越能力,进一步验证了基于PLECS工具箱进行风电系统建模与仿真的可行性。     

基于Wiener模型的风力发电系统变桨距控制

风力发电系统具有非线性强和波动性大的特点，如何在风速随机变化的工况下，快速地将风电机组输出功率控制在额定范围内是风电系统控制面临的重大难题。针对5 MW风电机组的变桨距控制问题，提出一种基于Wiener模型的风力发电系统变桨距控制方案。根据Wiener模型线性和非线性环节可分离的特殊结构，通过计算非线性环节的逆，构造具有线性性质的广义风电系统被控对象，将风电系统非线性变桨距控制问题简化为线性模型控制问题。采用独立可分离信号分步辨识风电机组Wiener模型，可以更加精准地预测风电机组输出功率。仿真实例表明：该控制方法有效地提高了变桨距系统的控制效果。     

基于WLS-SVM的变速风力机有效风速估计

控制技术是大型变速恒频风力发电机组安全高效运行的关键。有效风速的精确估计可以提高风力发电机组的控制性能。由于风力机处于三维时变的风场环境中，风速在整个风力机旋转平面上分布不同，风速计测量得到的风速和整个风力机旋转平面所受到的有效风速有很大差别，因此有效风速是不能直接测量的。采用加权最小二乘支持向量机(WLS-SVM)对有效风速进行预估。仿真结果表明，该算法具有很高的估计精度，有效风速估计值能较好地跟踪有效风速的变化趋势。     

基于ASW-FCM算法的风电场动态等效建模与仿真

针对直驱永磁风电机组风电场,提出一种新的动态等效建模方法。考虑风电机组间的尾流效应和风向变化计算有效输入风速,分析机组的运行特性,以反映机组运行特征的有效风速、转速、桨距角和输出功率为多分群指标。考虑机组间运行状况的差异性和关联性,设计自适应样本定权的模糊聚类算法(Adaptive Sample Weighting Fuzzy C-means,ASW-FCM)对风电场进行最优聚类分群。根据等效前后机组输出特性不变的原则建立聚类风电机群的等效模型。以某实际风电场系统作为算例进行建模仿真,验证所提等效建模方法的合理性和准确性。     

A new approach of available transfer capability incorporating wind generation

The approach of available transfer capability (denoted as ATC) incorporating wind generation has been paid very high attention since the development of wind generation. Based on the maximum function, this paper presents an ATC model. The characteristic of the new model is twofold. First, it considers wind turbines connected to power system and static security of power system simultaneously. Second, it is a system of semismooth equations and can be solved easily. By using the smoothing strategy, a smoothing Newton method is adopted for solving the proposed new ATC model. Numerical simulation results of the IEEE 30-bus and 118-bus system show that the new model and algorithm are feasible and effective. The impact of wind turbines connected to power system on ATC is also analyzed.     

交-直-交高速动车组机车的谐波模型及仿真分析

电力机车功率变化直接影响牵引负荷谐波特性,高速动车组与目前广泛应用的交-直机车的谐波特性有明显区别。基于电压型PWM变流器谐波的产生原理和牵引供电系统等效电路,以CRH2动车组为原型构建了交-直-交机车的谐波数学模型。在此基础上对高速机车在牵引和再生制动两种工作状态下功率变化时的谐波电压、谐波电流进行了仿真计算,分析其随功率的变化趋势、动态特性和频谱特性,与实测数据的对比验证了谐波模型及其理论分析的正确性与可行性。