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不平衡电网电压下双馈风力发电系统的比例-积分-谐振并网控制

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电网技术 2012年第8期36卷 62-68页

作者：陈思哲章云吴捷张淼广东工业大学自动化学院广东省广州市510006 华南理工大学电力学院广东省广州市510640

提出双馈发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的比例-积分-谐振(proportional integral resonant,PIR)并网控制方法,以实现电网电压不平衡工况下DFIG风力发电系统的并网控制。并网控制器由同步旋转坐标系中的比例-积分控制器... 详细信息

提出双馈发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的比例-积分-谐振(proportional integral resonant,PIR)并网控制方法,以实现电网电压不平衡工况下DFIG风力发电系统的并网控制。并网控制器由同步旋转坐标系中的比例-积分控制器和谐振控制器组成,比例积分控制器控制定子d-q轴电压的直流分量,谐振控制器控制定子d-q轴电压的交流分量,使其分别实现对电网d-q轴电压直流、交流分量的精确跟踪。该比例-积分-谐振并网控制策略具有无需采用正负序分离算法,无需设计负序控制器等优点。仿真结果表明,该并网控制策略在电网电压平衡和不平衡条件下,均可控制DFIG定子电压实现对电网电压的精确跟踪。

关键词：风力发电系统双馈发电机不平衡电网电压并网控制比例-积分-谐振控制

大型风电机组的比例-积分-谐振独立变桨距控制策略

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电力自动化设备 2017年第1期37卷 87-92页

作者：杨文韬耿华肖帅杨耕清华大学自动化系北京100084 北京控制工程研究所北京100190

提出一种用于降低风轮不平衡载荷的比例-积分-谐振独立变桨距控制策略,该控制器由比例-积分控制器和谐振控制器两部分组成,其中比例-积分控制器用于抑制不平衡载荷的1p(风轮旋转频率的倍数)分量,谐振控制器则用于抑制不平衡载荷的高频分... 详细信息

提出一种用于降低风轮不平衡载荷的比例-积分-谐振独立变桨距控制策略,该控制器由比例-积分控制器和谐振控制器两部分组成,其中比例-积分控制器用于抑制不平衡载荷的1p(风轮旋转频率的倍数)分量,谐振控制器则用于抑制不平衡载荷的高频分量(2p、4p)。采用FAST软件对所提出的控制策略进行了仿真验证,仿真结果表明所提出的控制策略可以在传统比例-积分控制的基础上,进一步降低风轮所承受的高频不平衡载荷。

关键词：风电机组独立变桨控制不平衡载荷疲劳载荷比例-积分-谐振控制

基于双主动桥输入输出电流协调控制的二次纹波电压抑制策略

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电力自动化设备 2019年第4期39卷 70-77页

作者：许加柱韦杰潘宏杰郝铭轩王涛湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

单相电力电子变压器(PET)隔离级传输二次脉动功率较少且不可控,使其直流侧出现较大幅度的二次纹波电压,将影响系统供电质量以及供电可靠性。在传统双主动桥(DAB)降阶等效模型中加入开关电阻、变压器磁化电感和铜耗电阻,提升了二次脉动... 详细信息

单相电力电子变压器(PET)隔离级传输二次脉动功率较少且不可控,使其直流侧出现较大幅度的二次纹波电压,将影响系统供电质量以及供电可靠性。在传统双主动桥(DAB)降阶等效模型中加入开关电阻、变压器磁化电感和铜耗电阻,提升了二次脉动功率传输的准确性;在DAB控制中,电流内环采用比例-积分-谐振(PIR)控制,并引入低压直流侧二次纹波电流前馈,使高低压直流侧二次脉动功率向负载侧稳定传输,高低压直流侧二次纹波电压幅值显著减小;为加快控制器动态响应速度,对控制器关键参数进行优化设计,最后通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。

关键词：电力电子变压器双主动桥二次纹波电压小信号模型比例-积分-谐振控制电流前馈

不平衡电压下双馈风力发电机转子侧PIR控制

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电力系统及其自动化学报 2018年第9期30卷 128-133页

作者：付敏刘乐王彦美盖凯凯哈尔滨理工大学电气与电子工程学院哈尔滨150080 国网山东省电力公司滨州供电公司滨州256610

传统双闭环PI控制通过正负序分解来消除电网电压不平衡状态下双馈风力发电机内的磁场倍频分量,控制较为复杂。在分析不平衡电压下双馈发电机运行特性的基础上,针对转子电流中的二倍频分量,提出了一种基于比例-积分-谐振(PIR)控制器的矢... 详细信息

传统双闭环PI控制通过正负序分解来消除电网电压不平衡状态下双馈风力发电机内的磁场倍频分量,控制较为复杂。在分析不平衡电压下双馈发电机运行特性的基础上,针对转子电流中的二倍频分量,提出了一种基于比例-积分-谐振(PIR)控制器的矢量控制策略,可以有效地抑制二倍频分量,从而节省了负序控制器,使控制器设计简单。同时,使用Matlab/Simulink对上述控制策略进行仿真验证,仿真结果表明了所提策略可以提高DFIG在电网电压不平衡条件下的稳定性。

关键词：双馈风力发电电网电压不平衡比例-积分-谐振控制仿真稳定性

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电网电压不平衡下双馈风电系统控制策略研究

电网电压不平衡下双馈风电系统控制策略研究

作者：盖凯凯哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

目前,风力发电技术作为新能源发电技术的重要组成部分,对于未来智能电网以及微网的建设都具有重大的推动意义。因此,风力发电技术的优劣直接关系到未来电网能否做到稳定、安全、高效的运行,以及实现环境友好的目标。本文以双馈发电机(Do... 详细信息

目前,风力发电技术作为新能源发电技术的重要组成部分,对于未来智能电网以及微网的建设都具有重大的推动意义。因此,风力发电技术的优劣直接关系到未来电网能否做到稳定、安全、高效的运行,以及实现环境友好的目标。本文以双馈发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)为研究对象,分析其工作原理,搭建DFIG风电系统的数学模型。DFIG系统采用背靠背式电压型变换器,包括转子侧变换器(Rotor Side Converter,RSC)和网侧变换器(Grid Side Converter,GSC),根据其控制目标的不同搭建不同控制策略。首先,针对RSC控制策略。当电网电压稳定时,采用基于功率给定的定子电压定向矢量控制策略,可有效实现P-Q的解耦和最大风能追踪。当电压出现小幅度降落时,考虑到电网电压的波动分量,搭建计及电压波动的改进控制策略,以实现无功参与电压调整的目的。在电网电压平衡的控制策略基础之上,当电网电压出现严重不平衡时,分析DFIG中各个电磁量中存在二倍频交流分量,通过引入广义积分器对传统锁相环进行改进,改进的锁相环可实现对频率和相角的准确检测。传统PI控制器无法对二倍频分量进行有效抑制,因此采用基于比例-积分-谐振控制器的改进控制策略,仿真结果表明控制策略可有效消除DFIG中各个电磁量的二倍频交流分量,从而实现DFIG不脱网运行。其次,针对GSC控制策略。采用基于电网电压定向的矢量控制策略,搭建电压电流的双闭环控制系统,可实现稳定直流母线电压稳定和单位功率运行的控制目标。针对谐波问题,引入LCL滤波器,确定其电感参数、电容参数、谐振频率、阻尼电阻参数。与L滤波器相比,LCL滤波器在高频段表现出更好的谐波抑制效果,从而减小了电感体积。最后,针对LCL滤波器的谐振问题,采用引入滤波电容电流的有源阻尼改进控制方案。选取调制参数65ck(28)控制效果最好,从而可节省阻尼电阻,减少能量损耗,增强系统的稳定性。仿真结果表明,通过快速傅里叶变换分析电流的谐波畸变率低于5%,可满足并网要求。

关键词：双馈风电系统电网电压不平衡比例-积分-谐振控制 LCL滤波器有源阻尼控制

一种应用于动车组牵引变流器控制的变压器直流偏磁抑制方法

同方学位论文库评论

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电机与控制应用 2020年第9期47卷 39-43,50页

作者：李康乐李学亮李雪珍西安中车永电捷通电气有限公司陕西西安710016 特变电工西安电气科技有限公司陕西西安710119 中车永济电机有限公司陕西西安710018

动车组(EMU)牵引供电系统采用25 kV单相牵引变压器从接触网取电,EMU运行过程中的弓网离线、功率器件的非线性特性、硬件电路和控制系统的不对称性等,均会引起直流分量通过电气回路注入车载牵引变压器,引起变压器的直流偏磁。通过将比例... 详细信息

动车组(EMU)牵引供电系统采用25 kV单相牵引变压器从接触网取电,EMU运行过程中的弓网离线、功率器件的非线性特性、硬件电路和控制系统的不对称性等,均会引起直流分量通过电气回路注入车载牵引变压器,引起变压器的直流偏磁。通过将比例-积分-谐振(PIR)控制应用于电流内环控制器,同时实现正弦信号的稳定跟踪和直流分量的抑制。仿真和硬件在环的半实物仿真结果验证了该控制策略的有效性。

关键词：牵引变压器动车组直流偏磁抑制比例-积分-谐振控制弓网离线