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双馈风电机组最大风能捕获在环测试研究

太阳能学报 2014年第2期35卷 373-378页

作者：宋海辉田德王伟龙新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206 上海第二工业大学上海201209

将模糊控制应用于双馈风电机组的风能捕获,构建一个基于dSPACE控制系统的双馈风电机组在环测试平台,将SKiiP模块、Matlab/Simulink和双馈风电机组无缝连接,风能捕获的模糊控制规则通过Matlab/Simulink下载到dSPACE控制系统进行双馈风电... 详细信息

将模糊控制应用于双馈风电机组的风能捕获,构建一个基于dSPACE控制系统的双馈风电机组在环测试平台,将SKiiP模块、Matlab/Simulink和双馈风电机组无缝连接,风能捕获的模糊控制规则通过Matlab/Simulink下载到dSPACE控制系统进行双馈风电机组在环测试研究,测试结果表明了模糊控制策略的方便性和高效性,可使双馈风电机组转速跟随风速变化,维持最佳叶尖速比,获取更大风能捕获效率。

关键词：双馈风电机组变速恒频模糊控制最大风能捕获

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直驱永磁风电系统能量成形与最大风能捕获

仪器仪表学报 2013年第2期34卷 344-351页

作者：吴忠强庄述燕韩延光燕山大学电气工程学院工业计算机控制工程河北省重点实验室秦皇岛066004 大唐鲁北发电有限责任公司滨州251909

针对风速多变及外界干扰情况下风电系统出现的风能利用率低、鲁棒性差及安全可靠性差等问题,提出了一种基于能量成形的直驱永磁风电系统最大风能捕获算法。该算法采用能量成形及端口受控哈密顿(PCH)系统方法,从能量平衡的角度,建立永磁... 详细信息

针对风速多变及外界干扰情况下风电系统出现的风能利用率低、鲁棒性差及安全可靠性差等问题,提出了一种基于能量成形的直驱永磁风电系统最大风能捕获算法。该算法采用能量成形及端口受控哈密顿(PCH)系统方法,从能量平衡的角度,建立永磁发电机(PMSG)PCH系统的非线性模型,设计了PCH系统反馈控制器。通过基于PCH系统控制器和H∞控制器的叠加反馈,设计出能跟踪最佳转矩且具有扰动抑制的PCH系统H∞控制器。实验结果表明,该控制策略实现了风电系统的变速恒频运行、最大风能利用,验证了理论模型和控制策略的正确性、可行性。

关键词：风力发电最大风能捕获直驱永磁发电机端口受控哈密顿系统 H∞控制

基于自抗扰控制器的风力发电系统的最大风能捕获控制

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太阳能学报 2004年第4期25卷 525-529页

作者：杨金明吴捷杨俊华华南理工大学电力学院广州510640

根据自抗扰控制器的原理,设计了风力发电系统的最大风能捕获控制器。将风能转矩的不确定性与系统的摩擦不确定性统一视为系统的未知干扰,通过扩张状态观测器来估计,然后利用非线性反馈控制律进行补偿,使系统的控制律仅与系统的给定输入... 详细信息

根据自抗扰控制器的原理,设计了风力发电系统的最大风能捕获控制器。将风能转矩的不确定性与系统的摩擦不确定性统一视为系统的未知干扰,通过扩张状态观测器来估计,然后利用非线性反馈控制律进行补偿,使系统的控制律仅与系统的给定输入和输出有关,减少控制过程中的检测量,将复杂的控制过程简化。通过非线性跟踪-微分器的适当设计,实现了最大风能捕获,证明控制策略的可行性,同时通过参数的改变,验证了该控制方法的具有很强的适应性和鲁棒性。

关键词：变转速风力发电系统自抗扰控制器最大风能捕获

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考虑风机动态的最大风能捕获策略

电力自动化设备 2009年第10期29卷 107-111页

作者：耿华杨耕周伟松清华大学自动化系北京100084 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

为进一步提高风电系统效率,提出了一种考虑风机动态的最大风能捕获非线性控制策略。该策略根据风机机械转矩的变化,动态补偿风力发电机的输出功率,提高系统的动态风能捕获量;同时,通过反馈线性化方法,实现风电系统输出的有功和无功功率... 详细信息

为进一步提高风电系统效率,提出了一种考虑风机动态的最大风能捕获非线性控制策略。该策略根据风机机械转矩的变化,动态补偿风力发电机的输出功率,提高系统的动态风能捕获量;同时,通过反馈线性化方法,实现风电系统输出的有功和无功功率的解耦控制,简化其工程实现难度。理论分析和仿真结果表明,与传统策略相比,该策略可以实现动态过程中风电系统的最大风能捕获,提高系统的运行效率和动态响应速度。

关键词：风力发电机最大风能捕获滑差功率非线性控制动态补偿

基于功率给定的双馈风力发电最大风能捕获策略

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电力自动化设备 2010年第6期30卷 25-30页

作者：曾志勇冯婧周宏范安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001 国投新集能源(集团)股份有限公司安徽淮南232001

在综合分析风力机运行特性和双馈发电机功率关系基础上,推导了风力机功率与定子端有功功率的数学关系,构建了转速-定子端功率曲线,系统以定子端有功功率为控制量,通过功率闭环控制,利用功率平衡关系自动捕获最大风能点。定子端参考功率... 详细信息

在综合分析风力机运行特性和双馈发电机功率关系基础上,推导了风力机功率与定子端有功功率的数学关系,构建了转速-定子端功率曲线,系统以定子端有功功率为控制量,通过功率闭环控制,利用功率平衡关系自动捕获最大风能点。定子端参考功率以发电机角速度为输入信息,根据电机角速度变化实时计算最佳功率,是一种无需检测风速且算法较为简单可靠的最大风能捕获方法。为对定子端功率进行实时控制,将矢量控制技术用于发电机定子有功、无功解耦控制,并对转子电流进行基于前馈算法的线性化解耦控制,实现了电机的功率解耦。系统仿真与实验结果验证了该方案的可靠性与可行性。

关键词：风力发电变速恒频双馈电机最大风能捕获矢量解耦控制

变速恒频双馈风电机组最大风能捕获非线性控制策略

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电力系统自动化 2011年第11期35卷 27-32页

作者：田友飞李啸骢徐俊华谷立基黄梦喜广西大学电气工程学院广西壮族自治区南宁市530004

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... 详细信息

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。

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

无速度传感器DFIG最大风能捕获Backstepping终端滑模控制

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太阳能学报 2017年第3期38卷 623-630页

作者：吴忠强王昕懿赵习博燕山大学电气工程学院工业计算机控制工程河北省重点实验室秦皇岛066004

以双馈风力发电机(DFIG)为研究对象,将两相同步旋转坐标系下的转子磁链定向数学模型看作两个子系统,分别设计Backstepping终端滑模控制器,实现最大风能捕获。设计一种基于非奇异终端滑模的DFIG转速和磁链观测器,采用高阶终端滑模面有效... 详细信息

以双馈风力发电机(DFIG)为研究对象,将两相同步旋转坐标系下的转子磁链定向数学模型看作两个子系统,分别设计Backstepping终端滑模控制器,实现最大风能捕获。设计一种基于非奇异终端滑模的DFIG转速和磁链观测器,采用高阶终端滑模面有效抑制抖振。仿真结果表明所设计的观测器和控制器均具有强鲁棒性,能实现无静差跟踪,系统响应快,稳态精度高。

关键词：双馈风力发电机终端滑模观测器最大风能捕获 Backstepping终端滑模控制器

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双馈发电机最大风能捕获和转换策略的仿真

系统仿真学报 2007年第15期19卷 3591-3594页

作者：李辉韩力何蓓重庆大学电气工程学院高电压与电工新技术教育部重点实验室重庆400044 重庆市电力公司杨家坪供电局重庆400050

为了最大限度地利用风能,提高风力发电系统的效率,提出了一种既可实现双馈发电机系统低于额定风速下的最大风能捕获又可使得电机铜耗最小化运行的优化控制策略。在分析风力机特性和双馈发电机基本电磁关系的基础上,推导了双馈发电机实... 详细信息

为了最大限度地利用风能,提高风力发电系统的效率,提出了一种既可实现双馈发电机系统低于额定风速下的最大风能捕获又可使得电机铜耗最小化运行的优化控制策略。在分析风力机特性和双馈发电机基本电磁关系的基础上,推导了双馈发电机实现最大风能捕获和转换的定子有功功率和无功功率的数学模型,并应用基于动态同步轴系下的双馈发电机励磁控制策略实现了系统的最优控制。利用Matlab/Simulink对不同风速下双馈发电机系统的运行性能进行了分析和比较,结果验证了该控制策略的正确性和可行性。

关键词：风力发电双馈发电机最大风能捕获铜耗最小化励磁控制策略

基于滑模逆解耦的小型永磁直驱风力发电系统最大风能捕获方法

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控制与信息技术 2022年第3期 23-30页

作者：王鸿儒张志刚湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007

小型永磁直驱风力发电系统具有非线性、强耦合的特点以及小重量和低成本的应用要求,其若采用传统的叶尖速比法进行风电机组最大风能捕获控制,在风速变化时,会存在动态性能不佳的问题。为此,文章提出了一种基于逆系统的最大风能捕获方法... 详细信息

小型永磁直驱风力发电系统具有非线性、强耦合的特点以及小重量和低成本的应用要求,其若采用传统的叶尖速比法进行风电机组最大风能捕获控制,在风速变化时,会存在动态性能不佳的问题。为此,文章提出了一种基于逆系统的最大风能捕获方法,其以永磁同步发电机(PMSG)为对象,引入逆系统的方法对PMSG系统进行线性补偿。该方法需要对PMSG的转子角度、速度以及机械转矩进行观测,采用常规机械式传感器会增加小型风力发电系统的重量、体积以及设计成本,而传统的无传感器技术(如滑模观测器)又存在自身抖动大的问题。对此,文章为所提方法设计了一种改进型滑模观测器。仿真结果表明,所提控制方法相较于传统的叶尖速比法具有更好的动态解耦性能,且改进后的滑模观测器能够较大程度地消除自身抖动,并可实现在全速域内准确地观测PMSG的转子角度、速度以及机械转矩。

关键词：永磁同步发电机逆系统滑模观测器 Sigmoid函数最大风能捕获