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微型燃气轮机发电系统启动过程控制

电工技术学报 2009年第2期24卷 48-53页

作者：赵克耿加民汪之文孙力哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001 哈尔滨东安发动机集团公司哈尔滨150001

提出了微型燃气轮机发电系统启动过程实现最大转矩电流比(MTPA)的直接转矩控制(DTC)方案。在转矩闭环控制中,解决了电机高速运行状态下功率角的位置准确计算问题;利用霍尔位置传感器解决了高速永磁电机起动时初始位置检测问题,提出相应... 详细信息

提出了微型燃气轮机发电系统启动过程实现最大转矩电流比(MTPA)的直接转矩控制(DTC)方案。在转矩闭环控制中,解决了电机高速运行状态下功率角的位置准确计算问题;利用霍尔位置传感器解决了高速永磁电机起动时初始位置检测问题,提出相应电机起动的空间矢量合理选择方法;为了更有效提高磁链的观测精度,对独立限幅积分器和耦合限幅积分器的观测性能进行了对比。结合升速和暖机状态的电机磁链和转矩的实际要求,设计供电效率最优启动方案。仿真和实验结果证明,系统具有良好的动静态性能,保证蓄电池有限能量情况下一次快速可靠启动。

关键词：微型燃气轮机发电系统耦合磁链观测器 DTC MTPA

微型燃气轮机发电系统孤岛及并网运行的建模与控制策略

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电工技术学报 2012年第1期27卷 63-68页

作者：杨秀郭贤臧海洋郭贺上海电力学院电力与自动化工程学院上海200090 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 上海发电设备成套设计研究院上海200240

微型燃气轮机是目前世界上新能源利用的一个主要方向,特别是在微网中得到了广泛重视,其发电系统控制对于微网并网及孤岛的稳定运行至关重要。本文采用模块化建模方法,基于Matlab/Simulink建立了微型燃气轮机发电系统(MTGS)的机电一体化... 详细信息

微型燃气轮机是目前世界上新能源利用的一个主要方向,特别是在微网中得到了广泛重视,其发电系统控制对于微网并网及孤岛的稳定运行至关重要。本文采用模块化建模方法,基于Matlab/Simulink建立了微型燃气轮机发电系统(MTGS)的机电一体化仿真模型,包括微型燃气轮机本体,永磁同步发电机、整流器和逆变器四个部分。并着重研究了MTGS系统孤岛及并网运行的相关控制策略,前者采用了输出电压控制以维持负荷输出电压,后者采用了PQ解耦的双闭环控制,并提出了输出电压解耦控制与电流滞环控制相结合的新型控制策略来调节MTGS的输出功率。仿真的结果表明该策略的可行性。

关键词：微型燃气轮机发电系统建模与控制孤岛运行并网运行 Matlab/Simulink仿真

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微型燃气轮机发电系统新型并网控制技术

电机与控制学报 2008年第4期12卷 409-414页

作者：赵克耿加民孙力哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨东安发动机集团公司黑龙江哈尔滨150066

为了满足微型燃气轮机发电系统的并网要求,降低变换器的成本和提高可靠性,提出一种耦合虚拟磁链观测方案以解决磁链观测的偏置和启动电流突跳问题,获得了无电网电压传感器的虚拟磁链同步旋转坐标系统,设计了基于改进虚拟磁链观测器的直... 详细信息

为了满足微型燃气轮机发电系统的并网要求,降低变换器的成本和提高可靠性,提出一种耦合虚拟磁链观测方案以解决磁链观测的偏置和启动电流突跳问题,获得了无电网电压传感器的虚拟磁链同步旋转坐标系统,设计了基于改进虚拟磁链观测器的直接功率控制策略的新型并网控制器。针对并网过程中的能量传输要求,进一步抑制发电机功率变化导致母线功率的传输波动,采用功率前馈的并网控制方案,改善了系统功率控制能力。仿真和实验结果表明,这种新型并网控制器能够稳定运行,能量传输具有快速性和稳定性。

关键词：微型燃气轮机发电系统并网耦合虚拟磁链观测器控制策略功率前馈

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微型燃气轮机发电系统建模与特性分析

四川电力技术 2012年第2期35卷 70-72,90页

作者：邓浩李春艳德阳电业局四川德阳618000

基于微型燃气轮机与电力电子装置工作原理,对采用双脉宽调制(PWM)变换器结构的微型燃气轮机发电系统进行了整体建模。为控制交直流变换器中电容电压,整流器采用PWM恒压控制;为保证负荷侧电能质量,逆变器采用V/F控制,实现负荷侧电压与频... 详细信息

基于微型燃气轮机与电力电子装置工作原理,对采用双脉宽调制(PWM)变换器结构的微型燃气轮机发电系统进行了整体建模。为控制交直流变换器中电容电压,整流器采用PWM恒压控制;为保证负荷侧电能质量,逆变器采用V/F控制,实现负荷侧电压与频率的稳定。利用PSCAD/EMTDC软件对微型燃气轮机发电系统动态特性进行仿真验证,结果表明该模型能够反映实际微型燃气轮机发电系统的动态特性。

关键词：微型燃气轮机发电系统建模双PWM变换器特性分析

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基于微型燃气轮机发电系统的微网控制与分析

基于微型燃气轮机发电系统的微网控制与分析

作者：吴子平华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

微型燃气轮机发电系统(简称MTGS),是目前实现热电冷三联供技术的主要分布式发电设备。而微网技术为MTGS的应用和推广提供了高效灵活的平台。本文在分析MTGS的数学模型和系统结构的基础上,根据微网运行的控制方式,采用不同的控制策略对... 详细信息

微型燃气轮机发电系统(简称MTGS),是目前实现热电冷三联供技术的主要分布式发电设备。而微网技术为MTGS的应用和推广提供了高效灵活的平台。本文在分析MTGS的数学模型和系统结构的基础上,根据微网运行的控制方式,采用不同的控制策略对相应的控制器进行设计,使用PACAD/EMTDC软件对微型燃气轮机及其电力电子接口进行了一体化建模,对基于多台MTGS的微网在孤网和并网运行模式之间的切换以及孤网模式下负荷增减、微源出力变化等情况进行动态仿真与分析。通过多种微网控制策略的实验对比,验证了基于多台MTGS的微网PQ-Vf和PQ-Vf/Droop综合控制策略可以较好地保证微网系统稳定运行,改善孤网情况下系统电压和频率的质量,证明该综合控制策略的合理性和有效性。

关键词：微网微型燃气轮机发电系统 PQ控制 V/f控制孤岛模式

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微型燃气轮机直驱发电系统的控制与仿真

大电机技术 2018年第6期 42-46页

作者：朱劼成王西田刘时雨翁一武上海交通大学上海200240

以微型燃气轮机发电系统为核心的冷、热、电联供系统是我国电力科学重点关注技术之一,研制出一套能适用于系统启动加速和发电运行的综合控制方案具有重要意义。本文提出了基于双向背靠背变流器的高速微型燃气轮机直驱发电系统结构,并研... 详细信息

以微型燃气轮机发电系统为核心的冷、热、电联供系统是我国电力科学重点关注技术之一,研制出一套能适用于系统启动加速和发电运行的综合控制方案具有重要意义。本文提出了基于双向背靠背变流器的高速微型燃气轮机直驱发电系统结构,并研究了相应变流器的控制策略,电机侧变流器采用磁场定向的矢量控制,电网侧变流器采用基于直流母线电压的解耦控制。在Matlab/Simulink平台下搭建了微型燃气轮机发电系统仿真模型,仿真结果验证了控制策略的可行性。

关键词：微型燃气轮机发电系统永磁同步电机双向背靠背变流器控制仿真

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微型燃气轮机并网发电系统的仿真分析

华东电力 2011年第5期39卷 818-821页

作者：杨秀臧海洋靳希上海电力学院电力与自动化工程学院上海200090

微型燃气轮机是微电网中非常重要的微型电源,其应用前景非常广泛。在分析微型燃气轮机发电系统数学模型和系统结构的基础上,根据并网运行的控制方式,采用PQ控制策略设计逆变控制器。使用MAT-LAB软件建立了微型燃气轮机并网系统的一体化... 详细信息

微型燃气轮机是微电网中非常重要的微型电源,其应用前景非常广泛。在分析微型燃气轮机发电系统数学模型和系统结构的基础上,根据并网运行的控制方式,采用PQ控制策略设计逆变控制器。使用MAT-LAB软件建立了微型燃气轮机并网系统的一体化模型,对此系统进行仿真,仿真结果表明系统在各种运行情况下基本满足PQ控制目标,可以按照PQ参定值输出相应的功率,整流器侧直流电压的波动小,从而证明了该控制策略的有效性。

关键词：微型燃气轮机发电系统微电网 PQ控制逆变器

采用变分模态分解的微燃机发电系统混合储能功率分配策略

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西安交通大学学报 2023年

作者：李月明丁泽民余又红刘永葆海军工程大学动力工程学院

为缓解大功率脉冲负载投切造成的船舶燃气轮机发电系统功率波动，将由飞轮储能装置和蓄电池组成的混合储能系统应用于船舶燃气轮机发电系统，提出一种采用变分模态分解(VMD)和模糊控制策略的船舶微型燃气轮机发电系统混合储能功率分配... 详细信息

为缓解大功率脉冲负载投切造成的船舶燃气轮机发电系统功率波动，将由飞轮储能装置和蓄电池组成的混合储能系统应用于船舶燃气轮机发电系统，提出一种采用变分模态分解(VMD)和模糊控制策略的船舶微型燃气轮机发电系统混合储能功率分配策略。基于算术优化算法优化的变分模态分解方法(AOA-VMD)，实现混合储能系统中飞轮储能和蓄电池功率的初级分配；考虑飞轮储能转速和蓄电池荷电状态安全运行范围，设计两个并列的模糊控制器，调节飞轮储能和蓄电池的初级功率，实现飞轮储能和蓄电池功率的二次分配。建立包括燃气轮机、发电机、混合储能系统和脉冲功率负载的船舶微型燃气轮机发电系统模型并开展性能仿真。结果表明，考虑混合储能后，脉冲负载投切所造成的直流母线电压最大波动减小了6.4%，对应的微燃机转速最大变化率减小了0.02%。对比采用传统滤波器和未经优化VMD的方法，采用AOA-VMD方法分解脉冲负载的功率波动信号，投入峰值功率为40kW的脉冲功率负载时，直流母线电压波动量分别减小3V和2.4V，对应的微燃机转速波动率分别减小0.012%和0.014%；切除上述负载时，电压分别减小2.7V和0.6V，转速波动率分别减小0.018%和0.012%。仿真结果验证了所提采用变分模态分解的混合储能功率分配策略的有效性与优越性。

关键词：微型燃气轮机发电系统飞轮储能混合储能变分模态分解算术优化算法脉冲功率负载

基于飞轮储能的船用燃机直流微电网大功率负载响应特性

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舰船科学技术 2023年第17期45卷 102-111页

作者：李月明丁泽民余又红刘永葆海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033

为充分利用飞轮储能对船舶直流微电网功率补偿的优势,弥补燃气轮机发电系统输出功率调节响应慢的不足,对船用燃机直流微电网大功率负载下的飞轮储能系统控制策略和电网响应特性进行研究。本文基于100 kW实装微型燃气轮机发电机组,建立... 详细信息

为充分利用飞轮储能对船舶直流微电网功率补偿的优势,弥补燃气轮机发电系统输出功率调节响应慢的不足,对船用燃机直流微电网大功率负载下的飞轮储能系统控制策略和电网响应特性进行研究。本文基于100 kW实装微型燃气轮机发电机组,建立了包括燃气轮机、发电机、飞轮储能系统的船舶直流微电网模型,并在有无飞轮储能系统的情况下,分别突加、突卸40%、60%、80%额定功率负载,详细分析不同负载模式下直流母线电压、发电机转速和飞轮转速的变化特性。结果表明,所提出的飞轮储能系统控制策略可以及时补偿大功率负载冲击下发电机和负载之间功率不平衡,防止母线电压和同步发电机转速波动过大,有效提升微型燃气轮机发电系统的电能质量和稳定性。

关键词：微型燃气轮机发电系统飞轮储能系统直流微电网大功率负荷控制策略