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并联型永磁直驱风电系统的环流分析及其控制

中国电机工程学报 2011年第6期31卷 38-45页

作者：李瑞徐壮徐殿国哈尔滨工业大学电气及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

并联是提高永磁直驱风电系统功率等级的一种有效方法,但同时也会带来环流、电流分配不均等诸多问题。针对这些问题,提出一种永磁直驱风电系统的新型拓扑,建立了它的平均模型,并对其存在的环流现象进行了分析,证明了新型拓扑结构机侧环... 详细信息

并联是提高永磁直驱风电系统功率等级的一种有效方法,但同时也会带来环流、电流分配不均等诸多问题。针对这些问题,提出一种永磁直驱风电系统的新型拓扑,建立了它的平均模型,并对其存在的环流现象进行了分析,证明了新型拓扑结构机侧环流和网侧环流是互相独立的,并阐明了环流产生的根本机理,即环流是由并联变换器三相桥臂占空比零轴分量的不一致造成的。在上述分析的基础上提出一种环流控制器,在不影响其它被控量且不增加硬件开销的前提下抑制了机侧环流和网侧环流,解决了环流引起的不均流、波形畸变等问题,提高了系统的可靠性和效率。仿真和实验结果验证了所提方法的正确性。

关键词：风力发电永磁同步发电机并联环流平均模型

并联有源滤波器LCL滤波器特性分析及设计方法

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电工技术学报 2014年第10期29卷 191-198页

作者：侯睿武健徐殿国哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

基于频域分析的方法,本文研究了并联有源滤波器中LCL滤波系统的特性,着重讨论了不同负载条件对滤波系统的影响。其中感性负载与空载情况类似,容性负载会引入新的谐振峰,阻性负载会增加系统的阻尼比,而在谐波源负载时对滤波系统的模型进... 详细信息

基于频域分析的方法,本文研究了并联有源滤波器中LCL滤波系统的特性,着重讨论了不同负载条件对滤波系统的影响。其中感性负载与空载情况类似,容性负载会引入新的谐振峰,阻性负载会增加系统的阻尼比,而在谐波源负载时对滤波系统的模型进行了改进,滤波器输出电流的幅值和相位都将发生改变。基于以上分析,本文提出一种系统的LCL滤波器设计方法,包含总连接电抗值、阻尼比、开关噪声衰减度、谐振频率四组约束条件。根据滤波器的设计目标,合理确定系统的阻尼比,再通过反推校正的方法优化滤波器的性能。仿真和实验证明了本文所提出的LCL滤波系统分析及设计方法的正确性及适用性。

关键词：并联有源滤波器 LCL滤波器阻尼比谐振

基于撬棒保护的双馈电机风电场低电压穿越动态特性分析

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中国电机工程学报 2010年第22期30卷 29-36页

作者：徐殿国王伟陈宁哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001 国网电力科学研究院江苏省南京市210003

为研究风电机组与系统的交互影响,建立了低电压故障下双馈式风电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)的保护控制措施与系统动态特性之间的联系,分别从机组安全约束角度和系统区域电压稳定角度,探讨了双馈式风电机组撬棒(crowbar... 详细信息

为研究风电机组与系统的交互影响,建立了低电压故障下双馈式风电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)的保护控制措施与系统动态特性之间的联系,分别从机组安全约束角度和系统区域电压稳定角度,探讨了双馈式风电机组撬棒(crowbar)保护电阻取值、投切控制策略,在分析电机发生短路故障后撬棒保护投入期间电气量特性基础上,给出了双馈电机投入撬棒后定转子电流峰值估算式以及撬棒电阻取值约束式。算例从系统角度分析了不同故障类型、不同投切时间和不同撬棒阻值情况下大范围投入撬棒保护后对风电场周边区域电压稳定的影响,并分析了多风电场在电网大扰动后投入撬棒的相互影响。算例结果表明,选择合适的撬棒阻值和投切控制策略可以提高机组低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)能力,并降低风电场在撬棒保护大范围投入后对系统电压稳定的不良影响。

关键词：低电压穿越双馈感应发电机撬棒电压稳定性

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永磁同步电动机位置伺服系统

中国电机工程学报 2004年第7期24卷 151-155页

作者：王宏于泳徐殿国哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

永磁同步电动机容易控制,动态特性好,适用于中小功率的高性能伺服场合。该文设计了用于机器人关节驱动的永磁同步电机位置伺服系统,研究了改进的变参数PID的控制方法,实验证明它是一种经典实用,性能很好的控制策略。

关键词：永磁同步电动机位置伺服系统控制策略 PID控制交流调速系统矢量控制

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永磁同步电机电流预测控制算法

中国电机工程学报 2012年第6期32卷 131-137页

作者：牛里杨明刘可述徐殿国哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

在同步旋转轴系下,提出了一种基于无差拍算法的永磁同步电机离散化电流预测控制方法,来提高电机电流环的性能。基于电机数学模型,电流控制器根据电流给定和反馈值计算得到电压矢量,通过空间矢量脉宽调制模块将电压矢量转换为开关信号。... 详细信息

在同步旋转轴系下,提出了一种基于无差拍算法的永磁同步电机离散化电流预测控制方法,来提高电机电流环的性能。基于电机数学模型,电流控制器根据电流给定和反馈值计算得到电压矢量,通过空间矢量脉宽调制模块将电压矢量转换为开关信号。引入了鲁棒电流预测算法,来减小预测模型参数误差对系统稳定性的影响。仿真和实验结果表明,与传统矢量控制相比,永磁同步电机电流预测控制算法有效地提高了伺服系统电流环的动态性能和稳态精度。

关键词：永磁同步电机电流控制预测控制鲁棒性

基于驱动端线圈电流电磁阀缓变失效分类识别方法

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煤炭学报 2009年第5期34卷 711-716页

作者：马鑫张东来徐殿国哈尔滨工业大学深圳研究生院广东深圳518055 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001

研究了地下综采工作面液压支架电液控制系统用本安液压电磁阀缓变失效状态定性分类识别方法.分析了电磁阀电磁机构机械运动特性及电特性、电磁阀线圈电流暂态过程特性,给出2种电磁阀在2种极端状态下的线圈电流实际波形.通过加速寿命实... 详细信息

研究了地下综采工作面液压支架电液控制系统用本安液压电磁阀缓变失效状态定性分类识别方法.分析了电磁阀电磁机构机械运动特性及电特性、电磁阀线圈电流暂态过程特性,给出2种电磁阀在2种极端状态下的线圈电流实际波形.通过加速寿命实验获取2种电磁阀线圈电流缓变失效过程数据,利用小波变换、基于模板匹配差分信号范数及基于差分信号范数的云理论方法提取电磁阀线圈电流的缓变失效特征,并通过神经网络实现了对2种电磁阀缓变失效过程的状态属性分类识别.

关键词：电磁阀缓变失效小波变换云理论

PWM逆变器输出端共模与差模电压dv/dt滤波器设计

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电工技术学报 2007年第1期22卷 79-84页

作者：高强徐殿国哈尔滨工业大学电气工程系哈尔滨150001

PWM逆变器直接驱动电机时会产生较高dv/dt的共模电压,并由此产生轴承电流和共模漏电流以及严重的电磁干扰(EMI)。特别是当逆变器通过长线电缆与电机连接时,由于电缆中分布参数的影响,会在电机端产生电压反射现象,从而在电机端会产生2倍... 详细信息

PWM逆变器直接驱动电机时会产生较高dv/dt的共模电压,并由此产生轴承电流和共模漏电流以及严重的电磁干扰(EMI)。特别是当逆变器通过长线电缆与电机连接时,由于电缆中分布参数的影响,会在电机端产生电压反射现象,从而在电机端会产生2倍以上的过电压,导致线圈绝缘失败。本文通过对PWM逆变器驱动电机系统产生的共模以及差模电压分析,提出了一种改进型的逆变器端无源滤波器,并给出了参数的设计方法。与传统的滤波器相比,该滤波器可对共模及差模电压dv/dt同时起到抑制作用,从而减小了由此产生的负面效应。实验结果验证了该滤波器的有效性。

关键词：共模电压差模电压 PWM逆变器无源滤波器

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永磁直驱风电系统发电机侧变流器的并联控制

高电压技术 2010年第2期36卷 474-480页

作者：徐壮李广军徐殿国哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

针对永磁直驱风力发电系统中发电机多极对数、低速运行特性,提出易于实现、鲁棒性能好的滑模转子位置观测器,准确估计电机转子位置。在无位置传感器运行条件下,发电机转矩、磁链响应仍然保持良好的稳、动态性能;解决了安装光电编码器带... 详细信息

针对永磁直驱风力发电系统中发电机多极对数、低速运行特性,提出易于实现、鲁棒性能好的滑模转子位置观测器,准确估计电机转子位置。在无位置传感器运行条件下,发电机转矩、磁链响应仍然保持良好的稳、动态性能;解决了安装光电编码器带来的可靠性和受干扰反馈错误位置信息等问题,提高了系统的可靠性。大功率直驱风力发电系统相对于双馈系统需要全功率变流器。目前,在MW级系统中电能变流器拓扑结构通常采用背靠背PWM变流器并联,用相同PWM脉冲触发和载波移相等两种控制方式。对两种方法的控制效果进行了实验验证,实验结果表明了机侧变流器的无位置传感器载波移相并联技术提高了系统的鲁棒性、可靠性,降低了噪声,能使系统发出优质电力。

关键词：风力发电系统永磁同步发电机永磁直驱转子位置观测器电机侧变流器并联控制

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双电压合成矩阵变换器闭环控制的研究

中国电机工程学报 2002年第1期22卷 74-79页

作者：王毅陈希有徐殿国哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江哈尔滨150001

该文提出了一种基于双电压合成矩阵变换器的闭环控制方法。该方法根据矩阵变换器的实际输出电压与期望输出电压的偏差 ,计算电压的实际占空比与理想占空比的偏差 ,并将此偏差作为负反馈加到下一采样周期的占空比中 ,从而实现系统的闭环... 详细信息

该文提出了一种基于双电压合成矩阵变换器的闭环控制方法。该方法根据矩阵变换器的实际输出电压与期望输出电压的偏差 ,计算电压的实际占空比与理想占空比的偏差 ,并将此偏差作为负反馈加到下一采样周期的占空比中 ,从而实现系统的闭环控制。文中详细阐述了闭环控制系统的基本原理及实现策略。利用该文提出的闭环控制方法 ,可保证矩阵变换器的输出电压很好地跟随给定的期望电压 ,并可有效地抑制矩阵变换器输出电压及输入电流波形的畸变。仿真结果表明 :采用闭环控制 ,对于抑制因输入电压畸变或器件性能不理想等因素而导致的矩阵变换器输出电压及输入电流波形的畸变 ,具有明显效果。

关键词：双电压合成矩阵变换器闭环控制电力变换器