直驱永磁同步风电系统低电压穿越的研究

【目的】研究直驱永磁同步风电系统的控制策略,以提高其低电压穿越的能力。【方法】建立经背靠背双PWM变流器并网的直驱永磁同步风力发电系统的仿真模型,采用电流前馈控制实现两侧变换器的有功和无功功率的解耦控制。将电网电压信号引入机侧整流器参考功率的计算,提出按电网电压跌落幅度减小发电机输出功率的低电压穿越控制策略。【结果】仿真结果表明,电网电压跌落时,文章所提控制策略限制了变流器直流侧过电压和网侧逆变器过电流;辅以桨距角调节可以抑制发电机功率减小时机组机械转速的升高。【结论】保持发电机功率平衡和变流器直流侧功率平衡,可提高直驱永磁同步风电系统的低电压穿越能力,同时向系统提供无功功率支持,帮助电网电压恢复。     

直驱型风力发电系统电网侧三电平变流器研究

直驱型风力发电系统中风力发电机需要通过全功率变流器并网,电网侧变流器是全功率变换器中的关键部分.本文以三电平电压型PWM变流器作为直驱型风力发电系统电网侧变流器的主电路拓扑结构,建立了基于三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系的数学模型,采用空间矢量脉宽调制技术,研究了电压、电流双闭环控制策略,并在PSCAD环境下,对其进行了仿真验证.仿真结果验证了电压、电流双闭环控制策略的正确性,并能够实现功率因数为1、稳定直流侧电压、无功功率独立调节的目的.     

直驱型风力发电系统变流器的控制与仿真分析

将具有良好耐压性能的背靠背二极管箝位式三电平拓扑结构引入直驱型风力发电系统,研究了一种新的高压大容量变流器.在分析该变流器中所采用的拓扑结构的数学模型及整流与逆变侧控制策略的基础上,运用MATLAB/ Simulink模拟了该变流器在风速变化引起风机最大功率点偏移时的工作情况.仿真结果表明,采用该拓扑结构变流器具有良好的动态及稳态性能,能够较好地满足当前直驱型风电系统中变流器电压等级与容量不断增大的需求.     

盘式永磁同步发电机的设计研究

提出了一种新型的盘式永磁同步发电机,对其运行原理和电磁设计进行了分析和推导.开发了基于数据库管理系统的盘式永磁同步发电机的电磁设计软件.该软件实现人机交流十分方便,缩短了电机设计周期,提高了工作效率.将这种盘式永磁同步发电机应用于变速恒频风力发电系统中,可以有效的利用资源,降低风电成本.     

大功率永磁同步发电机低电压调整率研究

为研究大功率永磁同步发电机电压调整率的降低措施,采用场路结合法进行定性研究,然后通过有限元法进行定量研究。首先定性分析永磁同步发电机的电压调整率,然后定量分析发电机的气隙长度、定子槽型、铁心长度等参数,最后通过多参数优化永磁同步发电机电压调整率与之前的仿真比较,证实多参数优化的正确性。     

小型风力发电机的选购使用与故障排除

小型风力发电机可解决电力紧缺的偏远地区家庭生活用电问题。这种电机无污染,能耗低,深受这些地区群众的欢迎。为提高其发电质量,必须正确选购、使用与维护,发现故障及时排除一、合理选购1.根据风力资源情况选型。年平均风速低,风力2级(风速2.5米/秒)以上的地区,可选用小型永磁式风力发电机。年平均风速高、风力在4￣5级(风速6￣8米/秒)以上的地区,可选用励磁式风力发电机。2.根据电器负荷选型。一般所购发电机的额定功率应略大于家庭所用电器的总功率,以保证各种电器能正常工作。3.根据无风期时间长短选购蓄电池。无风期短的地区,可选购小…     

一种漂浮式直驱波浪能发电装置的设计

海洋波浪中蕴藏着巨大的能源,为了有效利用海洋表面的波浪能源,提出了一种漂浮式直驱波浪能发电装置,该结构主要包括浮子结构、直线电机和连杆装置。首先根据发电原理设计了圆筒形浮子的基本结构和参数,分析常规波浪下浮子所受的波浪力计算方法。其次,根据浮子在竖直方向的推力和电机的电磁负荷,提出了一种应用于该装置的圆筒形永磁直线发电机。该电机具有体积小、功率密度大、输出效率高等特点。最后,根据有限元法分析出直线发电机的输出特性数据,并验证理论计算与数值计算方法的正确性。提出的设计模型和方法适用于同类波浪能发电的研究领域中。     

双馈变速恒频风力发电系统的并网控制研究及其仿真实现

随着风电机组单机容量的不断增大，发电机并网时的电流冲击已不能忽视，必须对并网控制技术进行深入研究。在总结现有风力发电并网技术的基础上，研究双馈变速恒频风力发电机的“柔性并网”问题，即可通过励磁控制调节发电机输出并满足并网条件。研究双馈电（DFIG）的空载模型、变频器的整流控制模型和并网控制模型，建立整个并网发电系统，并通过完整的仿真验证系统建模与控制的有效性。     

盘式永磁同步发电机的电磁场分析

盘式永磁同步发电机的磁通为轴向,其磁路与传统电机相比具有很大不同,应用常规电机的磁路计算方法难以适用.介绍了盘式永磁同步发电机磁路的特点,推导了盘式永磁同步发电机的基本电磁关系,获得了等效磁路图.分别运用提出的磁路计算方法和Maxwell 3D软件提供的有限元法对一台DPG-5/7型样机电磁场进行了计算,并对2种方法的计算结果进行了比较.结果表明,2种计算结果一致,验证了推导的电磁计算公式是基本正确和可行的.     

永磁直线同步电动机系统鲁棒镇定

在考虑参数不确定性的情况下,将永磁直线同步电动机系统转化为具有状态和输入矩阵不确定性,并且受非线性摄动的线性系统,采用线性系统控制,给出控制律.使永磁直线同步电动机系统在存在参数不确定性的情况下,在原点平衡点渐进稳定.仿真研究表明该控制方法的有效性.