基于反馈线性化PMSG风力发电系统控制

在分析了PMSG(永磁同步发电机)风力发电系统数学模型的基础上,以额定风速以下风能的最大捕获为目标,采用反馈线性化结合最优跟踪控制方法设计了PMSG风力发电控制系统,并基于VisSim的直观屏面和强大的数学功能,建立了PMSG风力发电控制系统的仿真模型.仿真结果表明,风速在额定风速以下大范围变化时,反馈线性化结合最优跟踪控制方法在能有效实现风力发电机组的最大风能捕获.     

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。     

基于PSIM永磁同步电机矢量控制系统的仿真建模

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上,基于PSIM6.0软件建立了PMSM矢量控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用矢量控制。仿真结果证明了该方法的有效性,同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

基于VISSIM的永磁同步电机矢量控制系统建模与仿真

在分析永磁同步电机(PMSM)数学模型的基础上，基于Vissim具有可拖放功能块的直观界面和强大的数学功能，建立了PMSM矢量控制系统仿真模型。系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用矢量控制。仿真结果证明了该方法的有效性，同时该模型也适用于验证其他控制算法的合理性，体现了PMsM电机模型的工程化特点，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

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.     

双馈感应式风力发电机的电压跌落响应分析

现代风力发电的发展,对风电生产提出了新的需求,即在电网电压跌落处于一定范围内时风力发电机装置必须保持和电网相连。研究了在电网电压跌落发生期间和故障清除后,双馈感应式风力发电机（DFIG）的转速,直流侧电压,有功,无功等量的动态响应,并分析了响应产生的机理。利用matlab/simulink建立了DFIG的仿真模型,并介绍了相应的控制方法,而DFIG模型在电网电压跌落下的仿真结果则很好地验证了分析所得结论的正确性。     

基于控制组态软件的火电发电机组仿真研究

以350MW火力发电机组为仿真对象,开发了一台基于PineCAD工程控制组态软件的电厂火电系统仿真机。介绍其中的发电机组的仿真研究,建立了发电机变压器系统数学模型、同期并网系统数学模型和电网控制系统数学模型,这三部分再与电气系统控制逻辑、电厂操作的人机界面相链接,构成了发电机组电气仿真系统。通过将仿真数据同机组实际运行数据进行比较分析,所建立的发电机组模型能够满足仿真精度的要求,仿真机交付电厂使用,对运行人员进行基本的培训,取得效果满意。     

基于快速控制原型的风力发电半实物仿真系统

为提高风力发电MPPT控制器设计与测试验证的快捷有效性,提出了基于LabVIEW FPGA的MPPT快速控制原型(RCP)系统。在LabVIEW RT实时运行平台上,采用PXI-FPGA架构设计了风速、风力机和PMSG的实时仿真模型,以及MPPT快速控制原型。将功率变换器、实时仿真模型和MPPT快速控制原型相连接,构造出半实物仿真(HIL)闭环测试系统。通过渐变风速和自然风速的实时仿真测试,验证了所述快速控制原型系统设计的正确有效性,为风力发电系统的进一步深入研究提供了一套有效的实时仿真和半实物测试平台。     

基于Matlab的开关磁阻电机控制系统仿真建模研究

在分析开关磁阻电机(SRM)数学模型的基础上，提出了SRM控制系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中，建立独立的功能模块，如电机本体模块、速度控制模块、电流控制模块、转角选择模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建SRM控制系统的仿真模型。系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用角位置控制与电流斩波控制相结合的方法，保证了SRM在低速或高速运行时都可获得满意的性能。仿真结果证明了该SRM建模方法的合理性、有效性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

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C MEX S-函数永磁同步电机控制系统仿真建模研究

在分析永磁同步电机（PMSM）数学模型的基础上，利用C语言编写S-函数，提出了PMSM控制系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中，构造CMEX S-函数的三类简化结构，建立独立的功能模块，如PMSM本体模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建PMSM控制系统快速高效的仿真模型，为提高复杂系统模型的仿真速度、硬件控制器的设计与调试提供了新的思路。PMSM系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了采用CMEX S-函数方式建模的快速性和有效性.     

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Matlab交流异步电机矢量控制系统的仿真建模

在分析交流异步电机数学模型的基础上,提出了交流异步电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块,如电机本体模块、矢量控制模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,再进行功能模块的有机整合,搭建交流异步电机控制系统的仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用电流滞环控制。仿真结果证明了该方法的合理性、有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

一种基于Matlab的无刷直流电机控制系统建模仿真方法

在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink环境下,把独立的功能模块和S函数相结合,构建了无刷直流电机系统的仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用离散PID控制,根据滞环电流跟踪型PWM逆变器原理实现电流控制。仿真和试验结果与理论分析一致,验证了该方法的合理性和有效性。此方法也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

非线性微分-代数子系统的反步控制及应用

许多实际被控对象往往是大系统中的一个非线性微分-代数子系统。对于指数1且关联可测的非线性微分-代数子系统,分两步给出了其反步镇定控制方法,并应用于电力系统元件分散控制。第一步提出了非线性微分-代数子系统的一致相对阶概念,给出了模型等价转化的条件,将非线性微分-代数子系统模型等价转化为“受限”非线性常微分方程系统模型。第二步基于等价模型,利用反步控制方法构造出控制器,使得闭环系统渐近稳定。最后研究了多机电力系统中的同步发电机汽门控制功角问题并进行了仿真,仿真结果表明了所提方法的有效性。     

半实物仿真中的期望频率特性控制研究

根据半实物仿真系统中期望输出预知的特点,讨论了相应的离散控制问题。首先提出了给定带宽的零相位滞后离散模型,对不可抵销零点的补偿方法进行了研究,并按该模型设计了相应的利用未来信号的前馈控制器。根据该方法可以获得近似的理想闭环模型。