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海上风电场VSC-HVDC频率控制策略 预览
1
作者 韩琦 王智 《黑龙江电力》 CAS 2018年第3期216-220,共5页
研究了风电机组的频率下垂控制策略。在非最大风能捕获下,预留一定的风能,当系统频率变化时,使得风电机组能与传统的同步发电机一样,参与系统调频,能够有效改善系统的频率变化。基于电磁暂态软件PSCAD/EMTDC,验证该控制策略的可行性与... 研究了风电机组的频率下垂控制策略。在非最大风能捕获下,预留一定的风能,当系统频率变化时,使得风电机组能与传统的同步发电机一样,参与系统调频,能够有效改善系统的频率变化。基于电磁暂态软件PSCAD/EMTDC,验证该控制策略的可行性与有效性。 展开更多
关键词 频率 VSC-HVDC 最大风能捕获 下垂控制
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风力发电最大功率跟踪控制 预览 被引量:1
2
作者 马振宇 玄兆燕 +1 位作者 景会成 赵欣 《机械工程与自动化》 2017年第3期38-39,42共3页
为了充分利用风能,以风力发电系统为对象,对其最大功率跟踪控制(MPPT)的各种策略进行了分析探讨,介绍了最大风能捕获方法和最大电功率输出方法,指出最大风能捕获方法在实际应用中的困难,并对智能控制策略的引用进行了简单的探究,指出... 为了充分利用风能,以风力发电系统为对象,对其最大功率跟踪控制(MPPT)的各种策略进行了分析探讨,介绍了最大风能捕获方法和最大电功率输出方法,指出最大风能捕获方法在实际应用中的困难,并对智能控制策略的引用进行了简单的探究,指出未来风力发电系统MPPT控制的研究方向。 展开更多
关键词 MPPT控制 最大风能捕获 最大电功率输出 智能控制
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新的模糊控制风力机的最大风能捕获方法 预览
3
作者 吴昊峰 王向东 李树江 《电子设计工程》 2017年第18期147-151,共5页
为了改进模糊控制爬山法捕获最大风能,模糊控制器输出增量没有根据风速大小而改变的问题。对风力机特性和以往基于模糊控制捕获最大风能的方法进行分析,提出了一种新的模糊控制的风力机最大风能捕获的方法。将功率增量,前一时刻转速... 为了改进模糊控制爬山法捕获最大风能,模糊控制器输出增量没有根据风速大小而改变的问题。对风力机特性和以往基于模糊控制捕获最大风能的方法进行分析,提出了一种新的模糊控制的风力机最大风能捕获的方法。将功率增量,前一时刻转速增量,风速增量,风速信号用在模糊控制系统中改善模糊控制器的性能。通过对1.5MW风力机的simulink模型,用Matlab仿真,说明了新方法性能比”旧”方法好。 展开更多
关键词 风力机 最大风能捕获 模糊控制 风速信号
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无刷双馈风力发电系统变阻尼无源性控制 预览
4
作者 陈集思 杨俊华 +2 位作者 侯祖锋 陈思哲 吴捷 《电测与仪表》 北大核心 2016年第21期41-47,共7页
在风速随机、间歇且不确定的风电场中,为实现风力发电机组最大输出功率的跟踪控制,使风力发电系统根据变化风速调节风机转子转速以达到跟踪控制目标。基于无刷双馈风力发电机abc三相静止坐标数学模型推导出电机三套绕组在α-β两相静止... 在风速随机、间歇且不确定的风电场中,为实现风力发电机组最大输出功率的跟踪控制,使风力发电系统根据变化风速调节风机转子转速以达到跟踪控制目标。基于无刷双馈风力发电机abc三相静止坐标数学模型推导出电机三套绕组在α-β两相静止坐标系下的电压方程,并构建电机的欧拉-拉格朗日模型。从能量角度分析了无刷双馈风力发电系统中电气子系统与机械子系统的无源性,并设计无源性转速调节控制器。为降低电机变化参数对控制系统的干扰,在无源性控制器中注入变阻尼项以改善系统动态响应。为了验证该控制策略的有效性,结合矢量控制和恒阻尼注入在Matlab/Simulink平台上进行建模仿真对比,仿真结果表明该控制策略可快速跟踪转速期望值,具有更好的鲁棒性和动态响应。 展开更多
关键词 最大风能捕获 无刷双馈发电机 Euler-Lagrange模型 无源性控制 调速 变阻尼
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风力发电机组最大风能捕获滑模控制研究 预览 被引量:1
5
作者 王诚诚 韩耀振 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第3期129-133,共5页
在变速恒频双馈风力发电机组最大风能捕获的研究中,为克服机组模型的非线性、强耦合性和参数不确定性对控制精度的影响,提出一种基于二阶滑模超螺旋算法的控制策略。设计两个二阶滑模控制器,通过调节发电机转子电压,跟踪风机最优转... 在变速恒频双馈风力发电机组最大风能捕获的研究中,为克服机组模型的非线性、强耦合性和参数不确定性对控制精度的影响,提出一种基于二阶滑模超螺旋算法的控制策略。设计两个二阶滑模控制器,通过调节发电机转子电压,跟踪风机最优转速和转子电流设定值,实现额定风速以下的最大风能捕获和无功功率调节。仿真结果表明,二阶滑模控制策略的鲁棒性强,动态响应迅速,跟踪效果好,能有效地实现控制目标。同时削弱了传统滑模控制的抖振问题,降低了机械磨损,提高了控制精度。 展开更多
关键词 变速风力发电机组 最大风能捕获 无功功率 二阶滑模控制
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风力发电机组最佳功率追踪自适应模糊PID控制 预览
6
作者 方明星 李月 +2 位作者 吴立军 程靖 杜友武 《安徽师范大学学报:自然科学版》 CAS 2015年第2期138-143,共6页
针对变速恒频风力发电系统,以额定风速以下风能的最大利用率为目标,设计了基于自适应模糊PID控制的风能最佳利用追踪控制器.该控制器对叶尖速比进行控制,运行时根据实际输出的叶尖速比与其最优值间的误差及误差变化率在线实时调整PID参... 针对变速恒频风力发电系统,以额定风速以下风能的最大利用率为目标,设计了基于自适应模糊PID控制的风能最佳利用追踪控制器.该控制器对叶尖速比进行控制,运行时根据实际输出的叶尖速比与其最优值间的误差及误差变化率在线实时调整PID参数,实现自整定,达到风能利用系数最佳的功率追踪目标.通过仿真对几种控制方法进行对比分析,结果表明,自适应模糊PID控制能够将风能利用系数和叶尖速比均控制在最优值附近,系统的稳态性能和动态性能都较好,控制效果优于PID控制和模糊控制. 展开更多
关键词 风力发电 叶尖速比 风能利用系数 最大风能捕获 自适应模糊控制 PID控制
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直驱永磁风力发电系统非线性控制策略 预览 被引量:2
7
作者 席云 李啸骢 +3 位作者 鹿建成 黄维 黄承喜 查中魁 《电气开关》 2015年第3期15-20,共6页
针对风电系统并网的多种控制要求,基于永磁同步发电机的损耗模型,建立了直驱永磁风力发电系统的非线性数学模型,并运用反馈线性化理论提出了多目标非线性控制策略。利用该策略在机侧实现了低于额定风速情况以下的最大风能捕获,并且调节... 针对风电系统并网的多种控制要求,基于永磁同步发电机的损耗模型,建立了直驱永磁风力发电系统的非线性数学模型,并运用反馈线性化理论提出了多目标非线性控制策略。利用该策略在机侧实现了低于额定风速情况以下的最大风能捕获,并且调节有功直轴电流使其系统损耗最小;同时在网侧稳定直流母线电压和调节无功电流,满足了系统在正常状况下以单位功率因数并网运行的要求;而在电压跌落期间,能迅速提供无功电流,有利于电网电压稳定与恢复,具备一定的低电压穿越能力。仿真结果表明,所提出控制策略是有效而实用的,不仅兼顾了风电系统并网的实际运行要求,而且提高了系统的效率。 展开更多
关键词 直驱永磁风力发电系统 损耗 最大风能捕获 反馈线性化 非线性控制
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变速风力发电最大风能捕获控制方法的比较和研究 预览
8
作者 董汝佳 李翠玲 《装备制造技术》 2014年第6期73-74,82共3页
简要叙述了风能利用的基本原理和风机的几个运行阶段,对几种最大风能捕获的方法作了比较和分析,如直接风速控制法、间接风速控制法、爬山算法和模糊PID控制法等,并指出风力发电存在的问题和发展方向.
关键词 最大风能捕获 直接风速控制 间接风速控制 爬山算法 模糊PID控制
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模糊控制的爬山法在风电系统中的应用研究 被引量:16
9
作者 罗宇锋 刘勇 陈建磊 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期378-381,共4页
为了克服传统爬山法在实现最大风能捕获中存在的振荡等问题,更合理地提高风能利用系数,提出一种基于模糊控制的爬山法。通过对风力机特性进行分析,在传统爬山法思想的基础上设计了模糊控制器,并给出了模糊控制规则,采用模糊逻辑控... 为了克服传统爬山法在实现最大风能捕获中存在的振荡等问题,更合理地提高风能利用系数,提出一种基于模糊控制的爬山法。通过对风力机特性进行分析,在传统爬山法思想的基础上设计了模糊控制器,并给出了模糊控制规则,采用模糊逻辑控制的思想来实现最大风能捕获,提高风能利用率。根据风力机特性建立风力机模型,并对15kW的风电机组分别进行了基于模糊控制的爬山法与传统爬山法的Matlab仿真,对比了两种方法在实现最大风能捕获时的差别。仿真结果表明,基于模糊控制的爬山法能够克服在实现最大风能捕获中存在的振荡等问题,使风能利用系数保持在最大值附近,满足最大风能捕获的要求,进而验证了该方法的可行性与正确性,具有一定的工程实际意义。 展开更多
关键词 爬山法 模糊逻辑控制 最大风能捕获 风能利用系数
双馈风力发电系统最大风能捕获控制研究 预览 被引量:1
10
作者 李践飞 张敬南 简杰 《船电技术》 2014年第4期1-4,8共5页
针对应用于风力发电系统的双馈异步发电机,构建了同步旋转坐标系下的数学模型.结合风力机 输出功率与转速关系,采用速度负反馈控制代替有功功率负反馈控制,简化了调节器参数的工程设计过程.将有功和无功控制上的耦合项通过前馈补偿实现... 针对应用于风力发电系统的双馈异步发电机,构建了同步旋转坐标系下的数学模型.结合风力机 输出功率与转速关系,采用速度负反馈控制代替有功功率负反馈控制,简化了调节器参数的工程设计过程.将有功和无功控制上的耦合项通过前馈补偿实现了基于定子磁链定向的功率解耦控制.利用双馈异步电机运行可逆性,通过双馈发电机运行状态的转换实现了风速跟踪控制过程中最大风能捕获的快速跟随性能.基于仿真软件构建仿真模型仿真进行了双馈风力发电机组最大风能捕获控制和功率解耦控制的仿真验证,仿真结果表明了所设计控制策略和参数的正确性与有效性. 展开更多
关键词 双馈异步发电机 风力发电 定子磁链定向 最大风能捕获 解耦控制
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变速变桨距风力发电机最佳运行点的获取方法 被引量:1
11
作者 秦大同 周海波 +1 位作者 杨军 龙威 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1999-2006,共8页
基于动量叶素理论获得风力发电机气动性能,在低风速和高风速下分别探讨变速变桨型风力发电机获取最佳运行点的通用方法,并运用相应的控制策略使风力发电机运行在最佳运行点附近,从而实现低风速下最大风能的捕获和高风速下过高功率的... 基于动量叶素理论获得风力发电机气动性能,在低风速和高风速下分别探讨变速变桨型风力发电机获取最佳运行点的通用方法,并运用相应的控制策略使风力发电机运行在最佳运行点附近,从而实现低风速下最大风能的捕获和高风速下过高功率的限制。应用所提出的最佳运行点控制方法建立风力发电机实时运行仿真模型,模拟600s时间历程风力发电机的实时运行情况,从而验证最佳运行点控制方法的正确性和实用性。 展开更多
关键词 风力发电机 变速变桨距 最佳运行点 最大风能捕获 功率限制
自适应变步长最大风能捕获算法 被引量:5
12
作者 李树江 蔡海锋 +1 位作者 邓金鹏 孔丽新 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第1期 69-72,共4页
风能具有随机性、不稳定性的特点,为了提高风力发电系统中风能的:利用效率,在比较各种最大风能捕获算法的基础上,分析了爬山搜索法和叶尖速比法的不足,提出了自适应变步长搜索算法来捕获最大风能。通过改进爬山搜索法的变步长策略... 风能具有随机性、不稳定性的特点,为了提高风力发电系统中风能的:利用效率,在比较各种最大风能捕获算法的基础上,分析了爬山搜索法和叶尖速比法的不足,提出了自适应变步长搜索算法来捕获最大风能。通过改进爬山搜索法的变步长策略,明显加快了搜索速度,通过引入初始估计叶尖速比值,大大缩小了搜索范围。该算法不需要实时检测准确风速,不依赖风力机最佳功率曲线,有效地降低了成本,提高风力发电的效率。文中重点分析了算法的自适应性和变步长策略,仿真结果表明,该算法能够使风力机更快速到达最大功率点,动态响应快,收敛性好。 展开更多
关键词 风力发电 最大风能捕获 叶尖速比 爬山搜索法
基于PSCAD/EMTDC的双馈式风力发电机建模与仿真分析 预览 被引量:3
13
作者 王立果 裴庆磊 +1 位作者 刘丽莉 张一工 《电力科学与工程》 2012年第8期24-29,共6页
在交流励磁双馈发电机的数学模型基础上,详细分析了交流励磁双馈发电系统在PSCAD/EMTDC软件环境下的建模方法,包括风力机模型、网侧换流器模型、机侧换流器模型及其控制系统模型。搭建了双馈式变速恒频风力发电系统的电磁暂态模型,并对... 在交流励磁双馈发电机的数学模型基础上,详细分析了交流励磁双馈发电系统在PSCAD/EMTDC软件环境下的建模方法,包括风力机模型、网侧换流器模型、机侧换流器模型及其控制系统模型。搭建了双馈式变速恒频风力发电系统的电磁暂态模型,并对双馈风力发电机组整体模型进行了联调仿真分析,实现了最大风能捕获,有功功率和无功功率的解耦控制以及变速恒频运行的控制目标。 展开更多
关键词 变速恒频 最大风能捕获 PSCAD/EMTDC 功率解耦
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双馈风电机组总体控制策略及运行性能 被引量:3
14
作者 张治俊 李辉 +2 位作者 陈宏文 杨超 唐显虎 《重庆大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期63-68,共6页
为了全面准确分析并网风力发电机组实时运行特性,有必要对风电机组总体控制策略及其运行性能进行研究。针对双馈风力发电机组类型,建立了风力机、传动链和双馈发电机的数学模型。从风能最大利用和风机安全运行角度,提出了考虑电机损耗... 为了全面准确分析并网风力发电机组实时运行特性,有必要对风电机组总体控制策略及其运行性能进行研究。针对双馈风力发电机组类型,建立了风力机、传动链和双馈发电机的数学模型。从风能最大利用和风机安全运行角度,提出了考虑电机损耗最小的风电机组最大功率输出控制策略,以及考虑转速和功率限制的变桨控制策略。结合双馈发电机功率解耦控制策略对风电机组的总体运行性能进行了仿真。通过仿真、理论分析以及实际风电机组运行数据的比较,结果表明所建立的双馈风电机组数学模型和总体控制策略是有效的。 展开更多
关键词 风力发电 双馈发电机 总体控制策略 最大风能捕获 变桨控制 矢量控制
变速恒频双馈风电机组最大风能捕获非线性控制策略 被引量:16
15
作者 田友飞 李啸骢 +2 位作者 徐俊华 谷立基 黄梦喜 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期27-32,共6页
针对变速恒频双馈风电机组,讨论了基于空气动力转矩和风速估计的最大风能捕获问题。在分析了风力机特性和双馈感应发电机基本电磁关系的基础上,建立了变速恒频双馈风电机组非线性数学模型,并运用反馈线性化理论设计了非线性控制器。该... 针对变速恒频双馈风电机组,讨论了基于空气动力转矩和风速估计的最大风能捕获问题。在分析了风力机特性和双馈感应发电机基本电磁关系的基础上,建立了变速恒频双馈风电机组非线性数学模型,并运用反馈线性化理论设计了非线性控制器。该控制器具有2个输出变量,即发电机转子侧d轴和q轴电压分量。q轴电压分量用于强迫风力机运行于最优转速,实现最大风能捕获;d轴电压分量用于调节系统的无功功率输出,实现系统铜耗最小化。仿真结果表明了所提出的控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 最大风能捕获 双馈感应发电机 风电机组 反馈线性化 非线性控制器
永磁直驱风力发电系统机侧控制策略研究 预览 被引量:1
16
作者 姚为正 唐志俊 +1 位作者 付永涛 吴金龙 《微计算机信息》 2011年第10期 11-12,61,共3页
最大功率跟踪一直是风力发电控制策略研究的热点和难点,本文首先介绍永磁直驱风力发电系统背靠背变流器的基本拓扑结构,然后在建立双Y移30°六相永磁同步发电机数学模型的基础上,基于id=0的转子磁场定向,设计了转速外环电流内环的... 最大功率跟踪一直是风力发电控制策略研究的热点和难点,本文首先介绍永磁直驱风力发电系统背靠背变流器的基本拓扑结构,然后在建立双Y移30°六相永磁同步发电机数学模型的基础上,基于id=0的转子磁场定向,设计了转速外环电流内环的双闭环控制器。通过监测风速变化实时调整电机转速,以达到最大风能捕获的目的。实验结果进一步验证了该控制策略的正确性与可行性。 展开更多
关键词 PWM变流器 永磁同步发电机 矢量控制 最大风能捕获
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变速恒频双馈异步电机无源性控制 被引量:2
17
作者 高勇 张文娟 杨媛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1491-1496,共6页
提出了变速恒频风力发电系统中双馈电机的无源性控制。系统采用能量的观点考虑双馈电机作为非线性控制对象,通过选择适当的状态稳态特性和注入阻尼方法,结合变速恒频风力发电系统控制要求,设计出一种既能保持定子侧单位功率因数运行... 提出了变速恒频风力发电系统中双馈电机的无源性控制。系统采用能量的观点考虑双馈电机作为非线性控制对象,通过选择适当的状态稳态特性和注入阻尼方法,结合变速恒频风力发电系统控制要求,设计出一种既能保持定子侧单位功率因数运行、又可渐进跟踪期望定转子电流、转速的无源控制器,从而实现了系统的最大风能捕获。仿真结果表明,与传统的矢量控制相比,无源控制器具有很好的快速性和精确性。 展开更多
关键词 双馈电机 无源性控制 最大风能捕获 定子磁链观测
基于无源性的变速恒频双馈风力发电机控制系统 预览 被引量:23
18
作者 高勇 张文娟 +1 位作者 杨媛 安涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期130-136,共7页
无源性理论应用于变速恒频双馈风力发电机的控制是一种全新的方法。本文从能量的观点考虑双馈电机作为非线性控制对象,将风电系统定子侧单位功率因数运行、最大风能捕获及系统稳定性三者相结合,研究了双馈电机无源性控制的设计步骤。所... 无源性理论应用于变速恒频双馈风力发电机的控制是一种全新的方法。本文从能量的观点考虑双馈电机作为非线性控制对象,将风电系统定子侧单位功率因数运行、最大风能捕获及系统稳定性三者相结合,研究了双馈电机无源性控制的设计步骤。所设计的电流内环与转速外环的相互协调,保证了定转子电流及转速的渐进跟踪。与传统的矢量控制相比,无源控制策略在高速、有效实现最大风能捕获的同时,对电机参数摄动及负载转矩变化具有很强的鲁棒性。基于Matlab的仿真结果证明了该设计的有效性。 展开更多
关键词 双馈电机 无源性控制 最大风能捕获 鲁棒性
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无刷双馈风力发电系统的H∞/LTR控制 预览 被引量:1
19
作者 王正 张剑锐 金石 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2010年第1期32-35,49共5页
为提高变速恒频无刷双馈风力发电系统转速控制的抗干扰能力,采用H∞/LTR设计方法,对求得的H∞状态反馈增益作回路整型,并对系统的输出反馈作回路传递恢复,使H∞输出反馈控制器回复到预先设定的目标回路,从而使系统的性能满足预先设定的... 为提高变速恒频无刷双馈风力发电系统转速控制的抗干扰能力,采用H∞/LTR设计方法,对求得的H∞状态反馈增益作回路整型,并对系统的输出反馈作回路传递恢复,使H∞输出反馈控制器回复到预先设定的目标回路,从而使系统的性能满足预先设定的设计目标,以达到增强鲁棒性的目的.仿真结果表明:当有参数变化或负载扰动存在时,所设计的H∞/LTR控制器使系统具有较强的鲁棒性,对给定的期望转速输入具有良好的快速跟踪性能,可实现最大风能捕获,提高风能利用率. 展开更多
关键词 无刷双馈电机 H∞控制 回路传递恢复 状态反馈 输出反馈 鲁棒性 风力发电 变速恒频 最大风能捕获
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模糊逻辑的双馈发电机最大风能捕获控制 预览 被引量:4
20
作者 宋乐鹏 李辉 董志明 《微特电机》 北大核心 2010年第10期 55-59,62,共6页
针对并网型风力发电机组的最大功率跟踪及改善电能质量问题,采用新型双馈电机构成风力发电机组,利用矢量变换控制器和全模糊控制器实现了无刷双馈电机变速恒频控制。在模糊控制器的设计过程中引入模糊自修正因子,给据不同控制要求模... 针对并网型风力发电机组的最大功率跟踪及改善电能质量问题,采用新型双馈电机构成风力发电机组,利用矢量变换控制器和全模糊控制器实现了无刷双馈电机变速恒频控制。在模糊控制器的设计过程中引入模糊自修正因子,给据不同控制要求模糊自修正因子加以适当变化,使得额定风速以下时,根据风速变化,控制电机转速获得最佳叶尖速比,实现最大功率跟踪和变速恒频。仿真结果表明,比传统PID控制器能更有效地减少振荡,较快地达到稳态,提高了风能转换系统的效率和质量。 展开更多
关键词 自修正模糊控制 无刷双馈电机 最大风能捕获
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