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作者：樊慧彬太原理工大学

学位级别：硕士

减少碳排放以应对气候变化逐步成为全球共识,在“碳达峰,碳中和”背景下,各种新能源发电方式,尤其是风力发电得到了广泛的关注。近年来由于电机本体的优化以及控制策略的成熟,使得风力发电机组运行可靠性逐步提高,故障率逐步减少,发电... 详细信息

减少碳排放以应对气候变化逐步成为全球共识,在“碳达峰,碳中和”背景下,各种新能源发电方式,尤其是风力发电得到了广泛的关注。近年来由于电机本体的优化以及控制策略的成熟,使得风力发电机组运行可靠性逐步提高,故障率逐步减少,发电比重逐年上升,但风力发电机组在发电波动性和故障穿越等方面仍然面临着挑战。故障电压穿越能力是各国风电并网标准中对并网风电机组提出的最具挑战性的规定之一,故障电压穿越是指电力系统发生故障后,在一定电压和时间范围内风电机组能按照国家标准保持并网不间断运行。当前主流的风电机组主机为双馈异步电机和永磁同步电机,无刷双馈电机兼具二者优点,尤其在采用合适的控制策略后,可不附加任何硬件设备实现电压故障穿越,降低了硬件开销,提高了系统可靠性,因此在风电领域具有广阔的应用前景,成为近年来的研究热点。本文在课题组已有成果的基础上进行无刷双馈感应发电机(Brushless Doubly-fed Induction Generator,BDFIG)多类电压故障穿越的研究,主要研究内容如下:1.提出一种基于直接磁链跟踪控制的BDFIG无Crowbar对称低电压穿越方法解析分析了BDFIG在对称电压跌落情况下的故障特性,结果表明抑制控制绕组过电流是BDFIG实现低电压穿越的关键;在推导和分析故障后BDFIG有功和无功功率表达式的基础上,提出一种基于直接磁链跟踪控制的BDFIG无Crowbar对称低电压穿越方法,即在故障发生后使控制绕组磁链相角反向跟踪功率绕组磁链相角,控制绕组磁链幅值的给定值根据BDFIG需向电网注入无功电流的大小计算得出的低电压穿越控制方案,为BDFIG的低电压穿越提供了新思路。提出了一种直接磁链跟踪控制器,该控制器基于磁链幅值优先的开关表。电网电压跌落后,通过直接选定电压空间矢量控制控制绕组磁链的幅值和相角。该控制器中没有PI调节器,结构简单,磁链响应迅速,仿真和实验结果表明,采用直接磁链跟踪控制策略后,可以迅速将低电压穿越期间控制绕组的冲击电流抑制在两倍额定电流以内,同时还能向电网注入满足我国国标要求的无功电流,验证了本文所提控制策略的有效性。2.研究了电网发生不对称短路后,基于磁链跟踪控制策略穿越故障时BDFIG控制绕组短路冲击电流大小与故障发生时刻即电网相位的关系BDFIG短路后控制绕组冲击电流的大小与短路故障类型、故障发生前电机的运行状态、机侧变流器的控制策略以及短路发生时刻相关,但短路发生后电机暂态过程极其复杂,无法通过解析计算求得短路故障后控制绕组电流的解析表达式。本文通过大量MATLAB/Simulink环境下对BDFIG基于磁链跟踪控制策略穿越故障时,单相对地短路、两相相间短路和两相对地短路三种不对称低电压穿越的仿真及实验结果,得出了故障前BDFIG运行在最严峻工况,即电机转速最高、输出额定功率、单位功率因数情况下,故障后短路冲击电流大小与短路发生时刻的关系。结果表明,短路发生时刻与短路后控制绕组冲击电流值的大小密切相关,实验中电网电压不同相位发生两相对地短路的最大冲击电流约为最小冲击电流的2.12倍。意味在某一电网电压相位发生故障时能够成功穿越故障的风电机组,却可能在其它电网电压相位发生故障时因过流保护动作而脱网导致穿越失败。因此在测试不对称低电压穿越控制策略的有效性时,不能不考虑短路发生时刻对CW冲击电流的的影响,本文研究为验证BDFIG不对称低电压穿越控制策略的可行性提供了依据。3.研究了BDFIG在电网高低/低高电压连锁故障时机侧和网侧变流器的控制策略针对我国和丹麦风电并网标准中要求的风电机组电压连锁故障穿越能力问题,研究了BDFIG在电网电压连锁故障时机侧和网侧变流器的控制策略。机侧方面,提出低电压穿越期间机侧变流器采用直接磁链跟踪控制;高电压穿越期间采用间接功率控制,并向电网注入无功电流以支撑电网电压恢复的控制策略。网侧方面,高电压穿越期间网侧变流器采用传统的电压电流双闭环控制,其中无功电流的给定值综合考虑机组需向电网注入的无功功率以及直流母线电压给定计算的控制策略;低电压穿越期间提出网侧变流器断开正常运行时的电压外环,直接将有功电流给定为零,无功电流的给定值按照需要向电网注入的无功电流大小计算得出的控制策略。BDFIG高低/低高电压连锁故障穿越的仿真结果表明,采用上述机侧和网侧控制策略后的机组各项性能满足我国国标要求,验证了本文所提控制策略的有效性。

关键词：无刷双馈感应发电机对称低电压穿越不对称低电压穿越电压连锁故障穿越直接磁链跟踪控制策略磁链跟踪控制策略间接功率控制策略

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无刷双馈感应发电机空载并网电压相位控制策略

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电气传动 2022年第18期52卷 17-23页

作者：郜瑞腾王淑红武浩李佳彬曹建文吴攀张爱玲太原理工大学电气与动力工程学院山西太原030024 山西天地煤机装备有限公司山西太原030006 国网山西省电力科学研究院山西太原030001

提出了基于控制绕组磁链的无刷双馈感应发电机空载并网电压相位控制方法,根据无刷双馈感应发电机的数学模型及控制策略构建了控制系统结构框图。设计了空载并网实验的硬件电路,实现了无刷双馈感应发电机电压相位的实时控制。在此基础上... 详细信息

提出了基于控制绕组磁链的无刷双馈感应发电机空载并网电压相位控制方法,根据无刷双馈感应发电机的数学模型及控制策略构建了控制系统结构框图。设计了空载并网实验的硬件电路,实现了无刷双馈感应发电机电压相位的实时控制。在此基础上完成了无刷双馈感应发电机在空载并网时对电压幅值、频率、相位的自动调节,能够在满足并网条件时自动并网,提高了系统并网时的快速性和稳定性。不同转速下的空载并网实验结果验证了所提方法的有效性。

关键词：无刷双馈感应发电机控制绕组磁链空载并网相位控制

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基于改进磁链跟踪控制的笼型转子无刷双馈感应发电机组高电压穿越方法研究

基于改进磁链跟踪控制的笼型转子无刷双馈感应发电机组高电压穿越...

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作者：王一帆太原理工大学

学位级别：硕士

由于环境问题和不可再生能源的日益短缺,风力发电以其清洁、节能、可再生的优势得到大规模开发利用。无刷双馈感应发电机（Brushless Doubly-Fed Induction Generator,BDFIG）在运行行为上与目前在风电系统得到广泛应用的双馈感应发电机... 详细信息

由于环境问题和不可再生能源的日益短缺,风力发电以其清洁、节能、可再生的优势得到大规模开发利用。无刷双馈感应发电机（Brushless Doubly-Fed Induction Generator,BDFIG）在运行行为上与目前在风电系统得到广泛应用的双馈感应发电机（Doubly-Fed Induction Generator,DFIG）相近,但没有电刷和滑环,因此结构简单,可靠性高,在风力发电领域中具备广阔的应用前景,其电机本体、控制策略也成为研究热点。经过近十年的发展,无刷双馈感应发电机已逐步走向市场。随着风电在电力系统中渗透率的日益增加,由于风能的随机性和不可调度性所导致的电力系统的稳定性问题日益凸显,各国电力系统对并网风电机组提出了诸多强制性要求,继低电压故障穿越能力之后,又对并网风电机组提出了高电压故障穿越（High Voltage Ride Through,HVRT）能力的要求。故障电压穿越能力被业界称为最具挑战性的要求。截至目前为止,尚未见无刷双馈感应发电机高电压穿越方法的相关报导。本文围绕无刷双馈感应发电机在电网对称及不对称高电压故障情况下的穿越方法展开研究,具体内容如下。1.首次将磁链跟踪控制策略用于解决无刷双馈感应发电机的对称高电压穿越问题。在考虑无刷双馈感应发电机转子电阻的条件下进行了对称HVRT期间无刷双馈感应发电机功率绕组电流、功率等有关性能的解析推导,解析推导和仿真结果基本吻合。该部分为后续章节中基于改进磁链跟踪控制方法的提出提供了理论基础。2.针对磁链跟踪控制策略在高电压穿越过程中功率绕组有功功率不可控、从而无法满足相关国家标准的问题,本文提出了一种改进的磁链跟踪控制的无刷双馈感应发电机高电压穿越方法。该方法在磁链跟踪控制策略的基础上,引入磁链相位跟踪角度,并根据相关国家标准对于高电压故障穿越期间风电机组输出有功功率及无功功率的相关规定,对磁链跟踪系数及磁链相位跟踪角度的取值进行了推导。仿真结果表明,基于改进的磁链跟踪控制策略可以使BDFIG在高电压对称故障穿越期间满足我国国家标准对于有功功率及动态无功支撑能力的相关要求。3.将改进的磁链跟踪控制策略用于解决无刷双馈感应发电机的非对称高电压穿越问题。由于在不对称故障情况下,BDFIG内部出现了负序分量,导致功率绕组电流、功率等的解析表达式十分复杂。本文分析方法有别于对称故障,根据我国国家标准将HVRT过程分为电压升高时刻、电压恢复正常时刻及电压升高期间共三个区间,在不同区间提出了不同的要求的情况,本文对电压升高期间BDFIG的性能进行了分析,在此基础上根据相关国家标准对于高电压故障穿越期间风电机组输出有功功率及无功功率的相关规定,对磁链跟踪系数及磁链相位跟踪角度的取值进行了推导。分别对电压单相骤升故障和两相骤升故障时的非对称高电压穿越进行了分析和MATLAB/Simulink环境下的仿真验证。初步仿真结果可以将功率绕组输出的平均有功功率大小控制到零,满足约旦技术规定“将对称HVRT期间电机输出的有功功率减小到零以提高无功支撑能力”的相关要求,与理论分析结果基本相符,为非对称高电压穿越的后续研究提供了一定基础。4.本文提出了一种基于负序旋转坐标变换及变步长最小均方算法（Least Mean Square Variable-Step,LMS VS）的自适应陷波器的电压非对称故障检测方法,进行了理论分析、算法推导以及仿真验证。仿真结果表明,使用该方法可以对电压中的负序分量的幅值进行在线检测,从而实现电压非对称骤升故障的准确检测。该方法的提出为非对称高电压穿越方法的研究提供了一定基础。5.研制了基于阻抗分压原理的由PLC控制的电压对称骤升故障装置,与课题组同学共同进行了电路拓扑设计、参数计算、器件选型、仿真验证、装置平台搭建及实验验证。实验结果表明,所研制的对称电压骤升装置可以在测试点产生满足国家标准的电压升高,电压升高和恢复时间均控制在20ms之内,该装置为后续的BDFIG对称高电压穿越实验提供了硬件基础。6.针对实验室现有的电压故障装置无法在特定电网电压相位下产生故障的问题,与课题组同学进行了基于交流无触点开关及电压相位检测算法的电压非对称骤升故障装置的拓扑设计、电路模态分析以及仿真验证,仿真结果与理论设计基本吻合。为后续的实验置研制奠定了基础。7.为了进一步验证磁链跟踪控制和改进的磁链跟踪控制策略在解决BDFIG对称高电压穿越问题上的可行性,在实验室已有的15KW无刷双馈感应发电机实验平台和所研制的电压对称骤升故障装置的基础上,在最严峻的对称高电压骤升故障条件下-即最高电压骤升倍数、最高转速、和故障前电机满载的条件下,进行了基于磁链跟踪控制BDFIG对称高电压穿越实验。实验结果满足美国WECC等HVRT标准,但是不满足我国国家标准对于对称HVRT期间电机输出有功功率的要求。初步进行了基于改进的磁链跟踪控制策略的BDFIG对称高电压穿越实验验证,实

关键词：无刷双馈感应发电机高电压穿越改进磁链跟踪控制策略电压非对称故障检测方法电压骤升故障装置

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控制绕组磁链控制的无刷双馈发电机空载并网

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电气传动 2020年第12期50卷 41-47页

作者：王景轩王淑红王一帆王建华吴攀张爱玲太原理工大学电气与动力工程学院山西太原030024 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司山西太原030024 国网山西省电力科学研究院山西太原030001

和双馈感应发电机相比,无刷双馈感应发电机具有更高的可靠性和更低的维修成本,其在变速恒频风力发电系统中的商业应用已指日可待。提出一种在控制绕组静止坐标系实现的无刷双馈感应发电机的空载并网方法。该方法通过对控制绕组磁链矢量... 详细信息

和双馈感应发电机相比,无刷双馈感应发电机具有更高的可靠性和更低的维修成本,其在变速恒频风力发电系统中的商业应用已指日可待。提出一种在控制绕组静止坐标系实现的无刷双馈感应发电机的空载并网方法。该方法通过对控制绕组磁链矢量的相位增量与幅值增量的控制,实现功率绕组电压和频率的动态调节以满足并网的条件。在解析分析的基础上,构建了空载并网时控制系统的结构框图。实验结果表明,该方法可以满足无刷双馈电机在风力发电系统中实际应用的需求。

关键词：无刷双馈感应发电机空载并网变速恒频控制绕组磁链

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无刷双馈独立发电系统的改进无参数预测电流控制

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电工技术学报 2021年第19期36卷 4002-4015页

作者：徐伟陈俊杰刘毅黄守道高剑黄诚强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 武汉430074 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 湖北环一电磁装备工程技术有限公司武汉430205

无刷双馈感应发电机是一种新型交流感应电机,可用于并网发电和独立发电。模型预测电流控制以其概念直观和动态响应快的特点而备受关注。然而,由于其对模型参数的严重依赖,模型预测电流控制在无刷双馈感应发电机中的实际应用并不理想。... 详细信息

无刷双馈感应发电机是一种新型交流感应电机,可用于并网发电和独立发电。模型预测电流控制以其概念直观和动态响应快的特点而备受关注。然而,由于其对模型参数的严重依赖,模型预测电流控制在无刷双馈感应发电机中的实际应用并不理想。为了克服这一问题,该文提出一种应用于独立无刷双馈发电系统的改进无参数预测电流控制方法,该方法用检测的电机状态信息替代系统参数来预测电流变化。仿真和实验表明该方法不仅保持了传统模型预测电流控制的快动态响应性能,同时又不受电机参数变化的影响,具有较强的鲁棒性。

关键词：无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制独立发电参数鲁棒性

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无刷双馈独立发电系统改进无参数预测电流控制

无刷双馈独立发电系统改进无参数预测电流控制

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作者：陈俊杰华中科技大学

学位级别：硕士

无刷双馈感应发电机(Brushless Doubly-Fed Induction Generator,BDFIG)是一种新型交流感应电机。BDFIG的定子包含两组极对数不同的独立绕组,即控制绕组(Control Winding,CW)和功率绕组(Power Winding,PW)。与双馈感应发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)相比,无电刷、无滑环的BDFIG具有使用寿命长、可靠性高、维护成本低等优点。BDFIG既可广泛应用于并网发电系统,也可用于独立发电系统,尤其在船舶轴带发电和风力发电领域具有广阔的应用前景。本文主要工作包括以下几方面内容:模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)因其概念直观、易于理解、动态响应快等优点,在工业领域的应用得到了广泛的关注。然而由于MPC对模型参数的严重依赖,同时BDFIG电磁特性复杂且部分电磁参数在电机运行的过程中可能会发生变化,该方法在BDFIG中的实际应用并不理想。为了克服这一问题,本文重点研究应用于独立无刷双馈发电系统的改进无参数预测电流控制(Nonparametric Predictive Current Control,NPCC)方法,该方法用检测的电机状态信息替代系统参数来预测电流变化。仿真和实验表明该方法不仅保持了传统模型预测电流控制的快动态响应性能,同时又不受电机参数变化的影响,具有较强的鲁棒性。首先,简要综述了BDFIG发展历史及其控制方法的研究现状,接着介绍了一种基于统一旋转坐标系的BDFIG数学模型,并且推导了CW电流与PW电压之间的关系,由此介绍了BDFIG发电电压幅值控制的基本原理和基本控制方法。然后,介绍了BDFIG独立发电系统CW侧变流器的整体控制思路,并介绍了CW电流的基本控制方法。在此基础上,介绍了动态响应更快的MPC方法以替代基础控制方法中电流环。阐述了MPC基本实现步骤,并推导了离散数学模型,最后在仿真中验证了MPC的优越性。之后,针对BDFIG独立发电系统采用MPC方法时参数依赖性强的问题,提出了提出一种改进的NPCC方法,推导了该方法的数学模型,详细分析了实现步骤。在Simulink中搭建了BDFIG独立发电系统的NPCC仿真模型,分析验证了本文提出的NPCC控制方法的良好控制性能以及强参数鲁棒性。最后,基于实验室现有的一台5 k VA BDFIG独立发电实验平台,在恒转速变负载、恒负载变转速、变电机参数等三种不同工况下,对本文提出的NPCC控制方法的有效性和优越性进行实验验证。

关键词：独立发电无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制参数鲁棒性

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非线性负载下无刷双馈感应电机独立发电系统的谐波抑制

非线性负载下无刷双馈感应电机独立发电系统的谐波抑制

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作者：余开亮华中科技大学

学位级别：硕士

船舶轴带发电系统作为一种新型节能发电系统,应用前景非常广阔。与传统的燃料消耗的柴油发电机不同,燃烧劣质燃油的船舶主机作为原动机带动轴带发电机,从而充分利用其冗余功率。在定桨距船舶系统,船舶主机的转速会根据工况变化,这一意... 详细信息

船舶轴带发电系统作为一种新型节能发电系统,应用前景非常广阔。与传统的燃料消耗的柴油发电机不同,燃烧劣质燃油的船舶主机作为原动机带动轴带发电机,从而充分利用其冗余功率。在定桨距船舶系统,船舶主机的转速会根据工况变化,这一意味着轴带发电系统为变速恒频发电系统。作为轴带发电机的无刷双馈感应发电机(Brushless Doubly-Fed Induction Generator,BDFIG)是一种交流多端口电机。它不仅保持了继承了传统双馈感应发电机系统中功率变换器的功率较小优势,而且凭借其无刷化提高了系统的可靠性。因此,基于BDFIG的船舶轴带发电系统得到了广泛关注和研究。随着船舶负荷中各种非线性负载迅速增长,独立发电系统中负载电流波形恶化,包含大量谐波电流分量。非线性负载电流在内阻抗的谐波电压降落引起系统输出电压波形畸变,降低了电能质量。在详细分析非线性负载下BDFIG独立发电系统的基础上,本文完整的提出了三种主动谐波抑制方案。根据控制策略实施对象可以分为基于电机侧变换器,负载侧变换器以及双侧变换器等三种谐波抑制策略。首先,基于无刷双馈电机内部电磁关系,利用感应出相应的谐波电动势补偿非线性负载引起的谐波电压降,提出基于电机侧变换器的谐波抑制技术;其次,以传统的有源滤波概念为基础,利用功率绕组谐波电压表征取代谐波分量提取,提出了一种不需要额外电流传感器的负载侧变换器低频谐波抑制方法;最后,基于前述两种单侧变换器的谐波抑制方法的基础上,为了发挥系统最大的低频谐波抑制能力以及增强各种约束条件下灵活的系统调节能力,提出了基于双侧变换器的统一谐波抑制方案。该方案通过改变权重系数可以实现连续调节双侧变换器在谐波抑制过程的出力大小。最终通过30 kVA的BDFIG独立实验平台获取了非线性负载工况下三种控制方法的实验数据。实验结果充分验证控制策略的有效性。

关键词：无刷双馈感应发电机谐波抑制独立发电系统非线性负载

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电网电压不平衡和不对称故障时无刷双馈电机控制策略的研究与实现

电网电压不平衡和不对称故障时无刷双馈电机控制策略的研究与实现

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作者：武浩太原理工大学

学位级别：硕士

目前全球都在面临资源短缺和环境污染的难题,风力发电以清洁、可再生的优势迅速发展。无刷双馈感应发电机（Brushless Doubly-Fed Induction Generator,BDFIG）的双馈运行工作方式与在风电系统得到广泛应用的双馈感应电机（Doubly-Fed I... 详细信息

目前全球都在面临资源短缺和环境污染的难题,风力发电以清洁、可再生的优势迅速发展。无刷双馈感应发电机（Brushless Doubly-Fed Induction Generator,BDFIG）的双馈运行工作方式与在风电系统得到广泛应用的双馈感应电机（Doubly-Fed Induction Generator,DFIG）相近,具有DFIG的同样优点。但是BDFIG无碳刷和滑环,提高了运行稳定性,减少了运行维护成本,因而具有广阔的应用前景。经过近十年的研究,BDFIG应用技术正在逐渐成熟,向市场化又迈进了一步。随着风电的日益渗透,电力系统对风电系统的运行提出了诸多要求,例如低电压穿越及高电压穿越能力,此外风电系统并网后还要满足电力系统电能质量要求。本文主要研究了BDFIG在电网电压不平衡时的控制策略以及基于磁链跟踪控制策略的BDFIG最严峻不对称低电压穿越。具体的研究内容如下:1.电网电压不平衡时无刷双馈感应发电机改进的间接功率控制策略在电网允许的不平衡度下推导BDFIG的有功功率与无功功率的公式,分析电网不平衡对BDFIG造成的影响。在此基础上提出了改进的间接功率控制用于BDFIG电网不平衡时的控制策略,构建了控制系统的结构框图。MATLAB/Simulink环境下的仿真结果表明,和现有文献相比,本文提出的控制策略的优点在于同时将由负序电压分量引起的输出有功功率和无功功率的脉动分量作为控制目标,同时将电网电压不平衡时无刷双馈感应发电机输出有功功率和无功功率的脉动减小到可接受的程度。2.基于磁链跟踪控制的BDFIG无Crwobar最严峻不对称低电压故障穿越方法的研究本文的研究结果表明,BDFIG不对称低电压穿越的严峻程度（即故障穿越过程中BDFIG控制绕组电流冲击值的大小）与故障发生时电网电压的相位密切相关。在不同的电网电压相位发生单相接地短路,样机试验中控制绕组最大电流是最小电流的2.96倍。但目前国内外在验证BDFIG不对称低电压穿越控制策略的可行性、评价控制绕组电流的大小时均未考虑故障发生时刻的影响,致使评价结果失去意义。针对BDFIG数学模型高阶、非线性、强耦合,无法推导出控制绕组电流解析表达式的问题,基于磁链跟踪控制的低电压穿越控制策略,本文提出一种理论分析与数值计算相结合的方法求解（单相接地故障、两相接地故障、两相相间短路故障）不对称故障最严峻时刻。首先求取故障前、后控制绕组稳态电流的表达式,再根据故障时控制绕组电流不能突变的原理,并考虑衰减时间常数后求出故障后控制绕组电流的表达式,然后使用数值计算的方法求取不对称故障最严峻时刻。MATLAB/Simulink环境下的仿真结果与数值计算的结果基本吻合,验证了本文所提方法的可行性,同时也验证了即使在最严峻的故障情况下,磁链跟踪低电压穿越控制策略可将控制绕组电流控制在允许的范围之内。同时研究了不对称故障时影响控制绕组电流大小的其它因素,研究结果表明在基于功率因数为1的基础上BDFIG工作在额定负载、最高转速,发生不对称故障时控制绕组电流冲击值最大。3.基于交流无触点开关的不对称电压跌落发生器的研制与实现因为BDFIG不对称低电压穿越的严峻程度与故障发生时刻相关,目前实验室研制的电压跌落装置是采用PLC控制的接触器作为开关,由于其动作时间是ms级,无法准确实现在最严峻时刻发生不对称电压跌落。本文研制了基于无触点开关的不对称电压跌落发生器。确定了无触点开关的结构,选定IGBT作为开关器件,并确定吸收电路确保开关器件的正常运行。在MATLAB/Simulink环境下进行仿真模型搭建,仿真结果验证了不对称电压跌落发生器主回路结构框图的可行性。实验结果证明了搭建的实验装置能够配合BDFIG的主控制柜完成基于磁链跟踪的不对称电压跌落的最严峻时刻的实验验证。4.最严峻单相接地故障的低电压穿越实验在15k W无刷双馈感应发电机的实验平台上完成了基于磁链跟踪控制的单相接地最严峻情况下低电压故障穿越的实验。考虑到理论计算使用的电机参数和实验样机有出入,本文使用实验数据,采用研究内容2中提出的理论分析与数值计算相结合的方法计算出最严峻时刻。并在最严峻时刻附近0-24ms内取多个时刻,分别进行了单相接地低电压故障穿越实验（额定负载、最高转速）。实验结果表明,最严峻时刻与计算结果基本吻合,控制绕组电流最大和最小分别为2.12p.u.和0.717 p.u.,前者是后者的2.96倍。实验结果同时表明,磁链跟踪控制低电压穿越控制方法即使在最严峻的故障情况下,仍然可以将控制绕组电流限制在2.12p.u.

关键词：无刷双馈感应发电机电网不平衡改进间接功率控制策略理论分析与数值计算相结合的方法磁链跟踪控制策略不对称电压跌落发生器

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无刷双馈电机直接功率控制策略的研究

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科技创新与应用 2020年第36期10卷 12-14页

作者：段琦玮中国大唐集团新能源科学技术研究院北京100043

文章针对无刷双馈感应发电机统一矢量模型进行理论分析,提出了一种直接功率控制策略,该策略对于无刷双馈感应发电机的有功功率和无功功率的控制效果较好,具有较强鲁棒性。随后在Matlab/Simulink中建立了无刷双馈发电机风力发电控制系统... 详细信息

文章针对无刷双馈感应发电机统一矢量模型进行理论分析,提出了一种直接功率控制策略,该策略对于无刷双馈感应发电机的有功功率和无功功率的控制效果较好,具有较强鲁棒性。随后在Matlab/Simulink中建立了无刷双馈发电机风力发电控制系统的仿真模型进行仿真试验研究,验证了控制系统有良好的性能。

关键词：无刷双馈感应发电机统一矢量模型直接功率控制仿真验证风能转换系统

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