变速恒频双馈风电机组动态模型及并网控制策略的研究_10
变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术研究
变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术研究变速恒频双馈风力发电机是一种目前被广泛应用的风力发电机型号之一、它的励磁控制技术的研究对于提高风力发电机的发电效率和稳定性具有重要意义。
本文将从变速恒频双馈风力发电机的原理入手，介绍其励磁控制技术的研究现状和存在问题，并展望未来的发展方向。
变速恒频双馈风力发电机是一种采用双馈变速发电机作为发电机的风力发电系统。
其工作原理为：风能通过风轮驱动发电机转子旋转，产生电能。
其中，双馈发电机在转子和定子之间通过两个转换器将电能传递到电网中。
变速恒频控制技术的目的是根据风能的变化调整电机的转速，从而使发电机输出的电压频率保持稳定不变，并将其与电网的频率保持一致。
目前，变速恒频双馈风力发电机的励磁控制技术主要有三种类型：恒功率控制、恒风速控制和变频控制。
恒功率控制方法通过调节齿比传动装置来使得风力发电机输出的功率恒定。
恒风速控制方法通过调整转子的转速来使得风轮的转速保持恒定，从而达到一定的风速条件下输出恒定的功率。
变频控制方法通过控制发电机的频率来实现电网的频率同步。
然而，该技术在实际应用中还存在一些问题。
首先，励磁调节繁琐，难以实现精确控制。
其次，由于风力的不稳定性，变速恒频双馈风力发电机的输出功率会产生一定的波动，从而对电网的安全性和稳定性产生影响。
此外，传统的变速恒频控制方法对于风力发电机在不同气候条件下的风速响应能力较差。
未来的发展方向是改进现有的励磁控制技术，提高风力发电机的发电效率和稳定性。
一方面，可以研究开发更加精确的励磁控制算法，提高励磁系统的响应速度和控制精度。
另一方面，可以采用先进的传感器技术来实时监测和调节风力发电机的工作状态，以提高其对风力变化的响应能力。
此外，还可以结合机器学习等新兴技术，通过模型预测和预测控制来减小风力发电机输出功率的波动性。
综上所述，变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术的研究对于提高风力发电机的发电效率和稳定性具有重要意义。
通过改进励磁控制算法和采用先进的传感器技术，可以提高风力发电机的响应能力和控制精度，减小输出功率的波动性。
变速恒频双馈风力发电系统控制技术的探讨
变速恒频双馈风力发电系统控制技术的探讨前言随着能源危机的日益加剧，可再生能源逐渐成为人们关注的热点。
风能作为最具潜力的可再生能源之一，引起了众多研究人员的关注。
近年来，变速恒频双馈风力发电系统控制技术成为研究热点之一，具有广阔的应用前景。
本文将对变速恒频双馈风力发电系统控制技术进行探讨。
双馈发电机和变频控制双馈发电机是目前风力发电机中最常使用的一类发电机。
传统的风力发电系统采用异步发电机作为发电机，随着风速的改变，输出电压、频率和电流也会跟随变化。
而采用双馈发电机后，输出电压和频率能够稳定控制在一个合适的范围内。
变频控制技术是指通过调整发电机输出电压和频率，使其与电网的电压和频率同步，从而实现电能的输送。
传统的电力系统一般采用恒频输电，这种方式下，不同的发电机必须调整其转速，以达到跟电网同步的效果，导致效率低下。
而采用变频控制技术，可以根据需要调整发电机的转速，使其在不同的风速下都能保持较高的效率。
变速控制技术变速控制技术是指通过改变风力发电机的转速，使其在不同的风速下都能保持较高的效率。
传统的风力发电系统中，往往采用固定转速的方式，无法灵活地调整转速以适应不同的风速。
而采用变速控制技术，则可以在不同的风速下，调整发电机的转速，以保证其输出的电量和质量。
曲线控制曲线控制技术是指通过调整双馈发电机的转速和输出电压，使其输出的电量和质量符合电网的要求。
传统的控制方法是基于刚性控制，不能灵活地调整发电机的参数。
而曲线控制技术，则可以根据电网的要求，调整发电机的控制参数，以保证其稳定地、高效率地运行。
软件控制技术软件控制技术是指通过计算机程序控制风力发电系统的运行。
传统的控制方式大多采用硬件控制，控制方式复杂、扩展性不强。
而采用软件控制技术，则能够通过计算机程序实现控制功能，提高系统的自动化程度。
结语变速恒频双馈风力发电系统控制技术是风力发电的研究热点之一，具有广阔的应用前景。
本文通过介绍双馈发电机和变频控制、变速控制、曲线控制、软件控制技术等方面，对其进行了探讨。
变速恒频风力发电机组建模、仿真及其协调优化控制的开题报告
变速恒频风力发电机组建模、仿真及其协调优化控制的开题报告一、课题背景随着世界发展的需求以及环保意识的不断增强，清洁能源的应用越来越为人们所关注。
其中，风能在不污染环境的前提下，能够提供可靠稳定且可预测的电能，成为清洁能源的重要组成部分。
在风力发电中，变速恒频技术是当前应用比较广泛的一种技术。
它通过对风力发电机的轴速进行调整来控制输出功率，从而适应不同的风速条件。
然而，变速恒频风力发电系统本身也存在着一些问题。
例如，转子振动、电网电压波动、电力系统的稳定性等方面都需要进行优化控制。
因此，针对变速恒频风力发电系统的建模仿真以及协调优化控制具有较高的研究价值。
二、研究内容本课题的主要研究内容包括：1. 变速恒频风力发电机组的建模：通过分析变速恒频风力发电机组的结构和工作原理，建立相应的数学模型，包括机械模型、电气模型和控制模型。
2. 变速恒频风力发电机组的仿真：利用Matlab/Simulink等仿真软件，对所建立的数学模型进行仿真，验证模型的正确性和可行性。
3. 协调优化控制策略：设计协调优化控制策略来克服电力系统中存在的问题，包括电网电压波动、电力系统的稳定性等方面。
4. 优化控制方案的实现：将协调优化控制方法应用到实际变速恒频风力发电系统中，验证其有效性和鲁棒性。
三、研究意义通过对变速恒频风力发电机组进行建模、仿真和协调优化控制，可以实现对风力发电系统的优化控制，提高风力发电系统的性能和效率，减少对电网的影响，并推动清洁能源的发展。
同时，本课题的研究结果可以为其他相关领域的研究提供参考，如微电网和智能电网等。
四、研究方法本课题的研究方法主要包括：1. 理论分析方法：通过对变速恒频风力发电机组的机械、电气和控制等方面进行详细的理论分析，建立相应的数学模型。
2. 数值仿真方法：利用Matlab/Simulink等仿真软件对所建立的数学模型进行仿真，验证模型的正确性和可行性。
3. 实验方法：将协调优化控制方法应用到实际变速恒频风力发电系统中，通过实验对优化控制方案进行验证。
变速恒频双馈风力发电机组电控系统的研究与实现的开题报告
变速恒频双馈风力发电机组电控系统的研究与实现的开题报告一、研究背景及意义风力发电作为一种清洁能源，具有越来越重要的地位。
目前，国内外市场对风力发电的需求正在不断增长，风力发电机组的制造也呈现出越来越大型化、智能化的趋势。
然而，风电场应变情况、气象条件等因素的影响往往导致发电机组的输出功率存在很大的波动，影响了发电效率。
为了解决这一问题，变速恒频双馈风力发电技术应运而生。
该技术通过对发电机转速和电网频率进行联合控制，实现了对输出功率的精准调控，提高了风电场的发电效率。
变速恒频双馈风力发电机组电控系统是该技术的核心部分，其设计优化直接关系到发电机组的性能和效率。
因此，对于电控系统的研究与实现具有重要的意义，可以提高风力发电的经济性和可靠性，促进清洁能源的发展。
二、研究内容和目标本文的研究内容主要包括以下方面：1.分析变速恒频双馈风力发电机组的工作原理及电控系统的组成；2.研究电控系统中的PI调节器、电压控制器、转速控制器等关键性能指标；3.设计电控系统的硬件电路，如偏置供电、滤波器等电路；4.实现电控系统的软件，包括MATLAB/Simulink模型及其控制算法、C语言编程及控制命令编写；5.完成实验验证，对比不同控制方法下的风力发电机组性能表现。
研究的目标是：设计一套稳定可靠的变速恒频双馈风力发电机组电控系统，实现对发电机组性能的精准调控，在实验验证中实现优异的性能表现。
三、研究方法和步骤1.收集、整理文献资料，对变速恒频双馈风力发电技术和电控系统进行深入了解；2.通过建立MATLAB/Simulink模型，研究电控系统中的PID调节器、电压控制器、转速控制器等关键性能指标，并进行参数优化；3.设计电控系统的硬件电路，包括偏置供电、滤波器、信号放大器等电路；4.实现电控系统的软件，包括MATLAB/Simulink模型及其控制算法、C语言编程及控制命令编写；5.实验验证，对比不同控制方法下的风力发电机组性能表现，并分析优化方案。
变速恒频双馈风力发电机组控制技术研究
变速恒频双馈风力发电机组控制技术研究xx年xx月xx日•引言•变速恒频双馈风力发电机组系统构成•变速恒频双馈风力发电机组控制策略•变速恒频双馈风力发电机组控制技术实现目•实验与分析•结论与展望录01引言课题背景及意义风能是一种清洁、可再生的能源，具有大规模开发利用价值。
能源危机和环境污染问题日益严重，可再生能源成为能源发展的方向。
变速恒频双馈风力发电机组是风力发电系统的重要部分，提高其控制技术对提高风能利用率和稳定性具有重要意义。
国内外研究现状及发展趋势变速恒频双馈风力发电机组控制技术成为风能领域的研究热点。
国内外的学者和工程师对变速恒频双馈风力发电机组控制技术进行了广泛研究。
目前的研究主要集中在矢量控制、直接功率控制和最优控制等方面。
主要研究变速恒频双馈风力发电机组的控制策略和算法。
研究直接功率控制策略，实现双馈风力发电机组的高效、稳定运行。
研究最优控制策略，优化双馈风力发电机组的运行效率和稳定性。
研究变速恒频双馈风力发电机组矢量控制策略，提高其运行性能和效率。
主要研究内容和方法02变速恒频双馈风力发电机组系统构成风力发电机组是将风能转化为电能的系统，包括风轮、传动系统、发电机、控制系统等部分。
风轮将风能转化为机械能，传动系统将风轮的机械能传递给发电机，发电机将机械能转化为电能。
风力发电机组系统概述双馈风力发电机组是一种变速恒频风力发电机组，包括定速发电机、变速器和控制系统等部分。
定速发电机是主要的发电设备，变速器可以调节发电机转速，控制系统可以控制整个机组的工作状态和运行参数。
变速恒频双馈风力发电机组构成VS双馈风力发电机组需要满足变速恒频的控制要求，即保持发电机转速恒定，同时能够调节风轮的转速和功率。
控制系统需要实现机组的并网控制、最大风能追踪、载荷优化等功能，保证机组稳定运行并提高运行效率。
系统控制需求分析03变速恒频双馈风力发电机组控制策略矢量控制也称为磁场定向控制，它通过控制直交变换的旋转磁场，实现对转子电流的控制。
变速恒频双馈风力发电柔性并网控制策略及建模仿真(精)
变速恒频双馈风力发电柔性并网控制策略及建模仿真 Research on Flexible Grid-connection Control Strategy and modeling-simulation for VSCF Wind Power Generation吴国祥 1,2 陈国呈 1 马祎炜 1 俞俊杰 1 蔚兰 11上海大学机电工程与自动化学院、上海市电站自动化技术重点实验室上海200072 2南通大学电子信息学院江苏南通 226007Wu Guoxiang1,2 ,Chen Guo-cheng1 ,Ma Yi-wei1, Yu Jun-jie1 , Yu Lan11. Shanghai University shanghai 200072 China2. Nantong University Nantong Jiangsu 226007 China摘要:传统的风力发电并网方式为“刚性并网”,在并网瞬间会产生很大的冲击电流。
本文根据交流励磁变速恒频风力发电的运行特点, 将矢量控制的定子电压定向技术应用在双馈发电机的并网控制上, 对风力发电的“柔性并网”进行了分析,即根据电网电压和电机转速来调节转子的励磁电流,在变速条件下实现无冲击电流并网,实现了输出有功和无功功率的解耦控制。
建立了交流励磁发电机空载并网、负载并网、并网后的稳态运行和电网波动情况下的不脱网控制模型,完整的仿真研究验证了变速恒频风力发电柔性并网控制策略的正确性与有效性。
Abstract: Traditional wind power generation was rigidly cut in, the current impact on grid connection is extremely high. In this paper,by analyzing run characteristic of AC-excited variable speed constant frequency(AEVSCF wind power generator ,stator voltage oriented vector control technique is used in doubly fed induction generator(DFIG, flexible grid-connection technique is analysed ,grid voltage and rotor speed are calculated to make generator output voltage meet grid-connection condition without overshoot current by excitating rotor current control, and obtain decoupling control of active power and reactive power .The modes of idle-load and on-load grid connection, running in ready state and fault ride through are established, complete simulation confirms theaccuracy and validity of flexible grid-connection control strategy for VSCF wind power generation.关键词:变速恒频柔性并网解耦定子电压定向建模仿真Keywords: variable speed constant frequency (VSCF, flexible grid-connection, decoupling , stator voltage oriented, modeling and simulation1 引言风能是一种非常具有开发潜力的可再生能源 , 随着风力发电技术的大力发展,其并网技术也越来越得到重视 [1,2]。
简述变速恒频双馈风电机组并网原理
速 信
变速恒顿 电机组 发爬 ，现 今 变速恒频 舣馈风电
机 组 是 门前 罔 内 ￣ ＇ ｂ Ｊ ｘ ｔ 电机 组 的 主 流 机 变 速 恒 频
对变速恒频 双馈风 电机组 的并 网原理进 行 了简述 。 关键词 ：变 速恒频 、双馈 风电机组 、并网原理
Ｏ 引言
随着电 力电子技 术及控制技 术的迅 猛 发展 ，Ｊ ｘ 【
电 机 组 南 原 米 的 定 桨 失 速 删肛 【 电 机 组 向删 存 的 变 桨
１ ． １ 测风 系统
简述 变速恒频双 馈风 电机组 并 网原理
刘斌 斌
龙源 （ 北 京 ）风 电工程技 术有 限公 司 ，张家 口 （ ） ７ 刚） 【 ｌ 中国 ］
摘要 ：变 速恒频双馈 风电机组是 目前 国内外 风电机组 的主流机型 ，其 发电设备为 双馈感应发 电机 ， 由变 频器给转子提 供励磁 ，使 发电机定子 上感应 出与电网 电压频 率 、幅值 、相位 一致 的电能 ，本文
各种测量信号对风电机组进行控制 、调节 、保护 。
１ ． ３ 变桨系统
变桨 系统 由叶轮 、滑环 、变桨主控制柜 、变桨
轴 控制柜 、变桨蓄 电池 柜 、变 桨电机 、限位开关等
组 成。变桨主控制柜通过通讯线 与各 轴控制柜进行
通信连接 ， 变桨系统通过滑环与主控系统进行连接 。 变桨 系统 接收主控系统命令 ，控制变 桨电机 ，改变
当风 电机组大于切人风速小 于切出风速时 ，风
件， 采 用交 一直 一交变频器 ，由主控制器 、驱动器 、 网侧 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 、转 子侧 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 、Ｃ Ｒ Ｏ ＷＢ Ａ Ｒ等 组成 。变
变速恒频双馈风力发电机并网控制策略仿真研究
幅值） 作为控制信息提供给控制系统 ， 据此调节发电
机 的励 磁 ， 并 网条件 控 制发 电机定 子空 载 电压 。 按 为 了实 现交 流励 磁 发 电机并 网前 的端 电压 准确 调 节 和并 网后 的输 出有 功 、无功 功率 的解 耦控 制 ， 必 须 实施 发 电机 磁场 定 向 的矢 量控 制 。 为此 ， 先需要 建 立磁 场 定 向 ｍ —ｔ 转坐 标 系 首 旋 内发 电机 的数 学模 型 。
赵 宇， 王 奔， 张喜 海 ， 李 慧 ６０３ ） １０ １ （ 南交 通大 学 电气工程 学 院 ， 西 四川 成都
摘
要 ： 据 变速 恒频 双馈 风 力 发 电 机 组 的 运 行 特 点 ， 矢 量 变换 控 制 技 术 应 用 于 发 电机 并 网控 制 。 利 用 Ｍ ｆ ｂ软 根 将 ａａ ｌ
件建立 空载并 网仿真模型 ， 对并 网前的空载运行、 并网时的过渡过 程进行 了仿 真研 究。仿 真结果表 明， 所采 用的空载 并 网技 术是 变速恒频双馈风力发 电机的一种较理 想并 网方 式。 关键词 ： 交流励磁 ； 双馈风力发电机 ； 矢量控制 ； 并网
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｃ ｒｉｇｔ ｔ ｐ ｒ ｉｎ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｏ ａ ａ ｌ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｔ ｔ ｒｑ ｅ ｃ Ｖ Ｃ ）ｄ ｕ ｌ ｅ ｉｄ—ｅ ｅｇ ｓｒ ｃ ： ｃ ｏｄｎ ｅ ｏ ｅｍ ｏ ｅ ｏｍａ ｃ ｆ ｒ ｂｅ ｐ ｅ ｏ ｓ ｎ ｅ ｕ ｎ ｙ（ Ｓ Ｆ ｏ ｂ ｏｈ ｆ ｖｉ ａ ｆ ｙ—ｆｄ ｗ ｎ ｎ ｒｙ
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变速恒频双馈风力发电系统并网逆变器控制策略研究
பைடு நூலகம்
结果证 明了改进的 电压定向控制与基 于人工神经 网络 自整定 Ｐ 控制相结合 的逆变器控制新算法的可行性。 Ｉ
关键词 ： 双馈异 步发 电机 ； 风力发电 ； 网； 并 改进 的电压定 向控制 ； 神经 网络控制 自整定 Ｐ 控制 Ｉ 中图分类号 ： Ｍ３ ５ Ｔ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ４ ７ １ （０ ２ ０ 一 ｏ ８ ０ １ ０ － ０ ８ ２ １ ）４ Ｏ ５ — ４
ｉｔ ｈ ｒｄ ａ ｄ ｒ ｄ ｃ ｈ ａ ｍｏ ｉ ｏ ｏ ｅ ｔ ｆ ｔｅ ｖ ｌ ｇ ｎ ｈ ｕ ｒ ｎ ， ｈ ｃ ａ ｈ ｏ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｏ ｔｅ ｇｉ ｎ ｅ ｕ ｅ ｔ ｅ ｈ ｒ ｎ ｃ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｏ ｈ ｏｔ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔ ｗ ｉ ｈ ｗ ｓ ｔ ｅ ｃ ｍｂ ｎ ｔ ｆ ｉ ｒｖ ｄ ａ ｏ ｖ ｌ ｇ ｏ ｔ ｌ ｔ ｏ ｎ Ｉｃ ｎｒ ｌｍｅｈ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｏ ｔ １ Ｗ ｉ ｅｆ ｓ ｐ ｒ ｌ ｌ ｒ ｃ ｓｉ ｇ ｃ ｐ ｂｌ ｙａ ｄ ｓｕ ｙ ｃ — ｏｔ ｅ ｃ ｎｒ ｈ ｄ ａ ｄ Ｐ ｏ ｔ ｔ ｏ ａ ｅ ｎ ＮＮ ｃ ｎ ｒ ． ｔ ｔ ａ ｔ ａａ ｌ ｏ ｅ ｓｎ ａ ａ ｉ ｔ ｎ ｔ ｄ ａ ａ ｏ ｍｅ ｏ ｏ ｈｈ ｅｐ ｉ ｐ ｂ ｌ ｙ ｔｅ ｃ ｍｐ ｔ ｇ ｔ ｓｒ ｄ ｃ ｄ Ｔ ｅ ｈ ｒ ｎｃ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｃ ｕ ｅ ｙ ｔｅ ｄ ｈｙ ｏ ｈ ｏ ｔ ｌｗ ｒ ｅ ｕ ｅ ． ｈ ａ ｉ ｔ ，ｈ ｏ ｕｉ ｉ ｗａ ｅ ｕ ｅ ． ｈ ａｍｏ ｉ ｏ ｏ ｅ ｔ ａ ｓ ｄ ｂ ｈ ｅ ｆｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｅ ｅ ｒ ｄ ｃ ｄ Ｔ ｅ ｉ ｎ ｍｅ ｏ ｓｍｕ ａｉｎ ｍｏ ｅ ａ ｕ ｌ ｉ Ｔ ＡＢ Ｓ ｍｕｉ ｋ ｅ ｖ ｒｎ ｎ ｉ ｈ ｏ ｌｏ ｎ ｈ ｉ ｌｔ ｎ ｗ ｓ ｓｕ ｉｄ ｉ ｈ ｉ ｌｔ ｄ ｌｗ ｓ ｂ ｉ ｎ ＭＡ Ｌ ／ ｉ ｌ ｎ ｉ ｍｅ ｔｗ ｔ ｔ ｅ ＮＮ ｔｏ ｂ ｘ ａ ｄ ｔ ｅ ｓｍｕ ａｉ ａ ｔ ｄ ｅ ｎ ｔ ｅ ｏ ｔ ｎ ｏ ｈ ｏ ｖ ｒ ｂ ｅ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｔｎ ｒｑ ｅ ｃ ｎ ｏ ｅ ｙ ｔｍ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｐ ｏ ｅ ｔ ａ ｅ ｎ ｗ ｍｅｈ ｄ ｉ ｆ ａ ｉ ｌ ． ａ ｉ ｌ ｐ ｅ ｏ ｓａ ｔ ｅ ｕ ｎ ｙ ｗｉｄ ｐ ｗ ｒｓ ｓｅ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｒ ｖ ｔｔ ｅ ｔｏ ｓ ｅ ｓｂｅ ａ ｆ ｓ ｈ ｈ
变速恒频双馈风电机组频率控制策略
变速恒频双馈风电机组频率控制策略曹 军,王虹富,邱家驹(浙江大学电气工程学院,浙江省杭州市310027)摘要:传统的变速双馈风电机组解耦控制策略对于系统频率支撑作用微乎其微。
文中在分析变速双馈风电机组参与系统频率控制特性的基础上,在传统变速双馈风电机组解耦控制中附加风电机组频率控制单元。
控制系统包含频率控制、转速延时恢复、转速保护系统和与常规机组配合等4个功能模块。
仿真结果表明,该控制策略不仅对暂态频率偏差具有快速的响应能力,而且能够使转子转速以更快的速度恢复到最佳运行状态,证明了基于变速双馈机组的风电场能够在一定程度上参与系统的频率控制。
关键词:风电机组;变速双馈电机;频率控制中图分类号:TM 614;T M761收稿日期:2009 03 13;修回日期:2009 04 04。
0 引言资源与环境压力及社会可持续发展的战略需求使得可再生能源在许多国家得到越来越多的重视和发展。
而风力发电作为技术最成熟、最具规模开发条件的新能源发电方式,在电网中所占的比例不断增加。
因此,为减少风电并网给电力系统带来的冲击,电网公司提出了严格的风电场并网技术导则,而有功、频率控制能力是其中重要的技术要求之一[1 3]。
目前实际运行的风电场主要采用以下2种风电机型:基于异步机的固定转速风电机组和基于双馈感应电机(DFIG)的变速恒频风电机组(以下简称DFIG 机组)。
由于DFIG 优良的有功、无功解耦控制性能[4 5],使其逐步成为风电市场主流机型。
但是,传统的DFIG 机组并没有参与系统频率控制,由于DFIG 机组控制系统实现了机械和电磁系统的解耦,随着频率的变化其转子机械部分不能自动做出快速响应,因此可以说传统的DFIG 机组对系统转动惯量的贡献微乎其微[6 7]。
随着大量DFIG 机组替代一些常规机组,势必会减少整个系统的转动惯量,恶化系统的动态频率特性。
因此,有必要深入研究DFIG 机组的频率控制特性,开发实用、有效的DFIG 机组频率控制器。
变速恒频风力发电机组控制策略研究
变速恒频风力发电机组控制策略研究变速恒频风力发电机组控制策略研究随着气候变化和节能减排的需求日益增长，风力发电作为一种清洁、可再生的能源方式正逐渐受到关注和广泛应用。
而变速恒频风力发电机组作为目前使用较多的风力发电机组类型之一，其控制策略的研究和优化至关重要。
本文旨在探讨变速恒频风力发电机组的控制策略，以提高其发电效率和稳定性。
首先，我们将介绍变速恒频风力发电机组的基本原理和构成。
变速恒频风力发电机组由风轮、变速传动系统、发电机和控制系统等组成。
风轮利用风能驱动转动，而变速传动系统则通过调整变速器的变速比，以适应不同的风速条件；发电机负责将机械能转化为电能；控制系统则对整个系统进行监测和调节。
针对变速恒频风力发电机组的控制策略，一种常用的方式是使用最大功率点跟踪（MPPT）策略。
该策略通过不断调整转速，使风轮处于最佳工作状态，以提高发电效率。
MPPT策略可以根据风速和电网负载的变化，自适应地调整转速，最大程度地利用风能资源。
此外，利用模糊控制、PID控制等技术手段，将MPPT策略与负载电网发电功率控制相结合，可以进一步提高发电机组的控制性能和稳定性。
另一种控制策略是采用无功功率控制（Q control）。
在电网运行时，风力发电机组需要向电网提供无功功率补偿。
Q control策略可以根据电网的功率因数和电压的变化，自动调整发电机组的功率输出，以满足电网的需求，同时保持电网的稳定运行。
此外，还可以通过电网频率和功率的闭环控制，调整发电机组的转速和功率输出，以实现发电机组与电网的协同控制。
除了MPPT和Q control策略外，还有许多其他的控制策略可以应用于变速恒频风力发电机组。
例如，通过优化协调风轮、变速器和转子的控制参数，可以提高整个系统的能量转换效率；采用动态刹车控制策略，可以有效控制风轮转速，保护发电机组的安全运行；而使用预测控制策略，则可以根据风速的变化预测将来的功率输出，从而更好地应对不稳定的风能资源。
变速恒频双馈风力发电机的运行控制特性的仿真与实验研究的开题报告
变速恒频双馈风力发电机的运行控制特性的仿真与实验研究的开题报告一、研究背景及意义随着清洁能源的发展以及环保意识的提高，风力发电已经成为常见的一种发电方式。
而风力发电机则是风力发电中最重要的设备之一。
现有的风力发电机主要有齿轮传动式和直驱式两种，其中直驱式风力发电机因其转速较低，功率因数高等特点受到了广泛的关注和应用。
其中，变速恒频双馈风力发电机则是直驱式风力发电机的一种。
变速恒频双馈风力发电机是近年来风力发电机领域的一个热门研究方向。
这种风力发电机具有控制方便、效率高、转速范围大等优势，同时还能够有效地解决风能资源波动及电气网络质量等问题。
因此，对于该风力发电机的运行控制特性进行研究具有重要的理论和实际应用价值。
二、研究内容本研究主要对变速恒频双馈风力发电机的运行控制特性进行研究，包括以下内容：1. 建立变速恒频双馈风力发电机的模型，并进行仿真测试。
2. 分析变速恒频双馈风力发电机的控制特性，设计控制系统模型。
3. 对模型进行实验验证，验证模型控制效果并对实验结果进行分析。
三、研究方法本研究采用建立数学模型与控制系统模型相结合的方法，通过仿真测试和实验验证来分析变速恒频双馈风力发电机的运行控制特性。
具体来说，本研究将采用如下方法进行研究：1. 建立变速恒频双馈风力发电机的数学模型，包括机电特性、电气特性和控制特性等方面的建模。
2. 对模型进行仿真测试，通过Matlab等仿真软件，对模型进行测试和分析。
3. 根据仿真结果设计变速恒频双馈风力发电机的控制系统，包括矢量控制、MPPT控制、齿轮箱预测控制等方面的设计。
4. 运用Labview等实验平台对设计的控制系统进行实验验证并对实验结果进行分析。
四、预期目标及意义本研究旨在通过对变速恒频双馈风力发电机的运行控制特性进行深入研究，达到以下目标：1. 建立变速恒频双馈风力发电机的数学模型，揭示其机电特性、电气特性和控制特性等方面的规律。
2. 给出变速恒频双馈风力发电机的控制方案，包括矢量控制、MPPT控制、齿轮箱预测控制等方面的设计。
变速恒频双馈风电机组频率控制策略
变速恒频双馈风电机组频率控制策略随着环保意识的不断提高，风能作为一种清洁能源逐渐被人们所重视。
而风电机组作为风能转换的核心设备，其运行质量和效率越来越受到关注。
变速恒频双馈风电机组是一种广泛应用的风电机组类型，其频率控制策略对于提高风电机组运行效率具有重要意义。
本文将从变速恒频双馈风电机组的原理、频率控制策略的现状和发展趋势等方面进行分析。
一、变速恒频双馈风电机组的原理变速恒频双馈风电机组由变频器、双馈发电机和风轮等组成。
其中，变频器是控制电机转速和电压的关键设备，可以通过改变电机转速和电压来控制风电机组的输出功率。
双馈发电机是风电机组的核心部件，其结构类似于普通的感应电机，但在转子上加装了两个转子绕组，分别与定子绕组和电网相连。
变频器控制的是转子绕组的电流，通过调节电流大小和相位来控制风电机组的输出功率。
风轮则是将风能转换为机械能的装置，其转动驱动双馈发电机产生电能。
二、频率控制策略的现状目前，变速恒频双馈风电机组的频率控制策略主要有以下几种： 1. 矢量控制策略矢量控制策略是一种较为常用的频率控制策略，其基本思想是将电机模型分解为磁通方程和运动方程两个方程。
通过控制磁通和电流的大小和相位，实现对电机转速和输出功率的控制。
2. 直接转矩控制策略直接转矩控制策略是一种较为简单的频率控制策略，其基本思想是通过控制电机的转矩来实现对电机转速和输出功率的控制。
该控制策略具有响应速度快、控制精度高等优点，但在低速运行时容易出现转矩波动的问题。
3. 模型预测控制策略模型预测控制策略是一种基于电机模型的预测控制方法，其基本思想是通过建立电机的数学模型，预测电机的运行状态和输出功率，并根据预测结果进行控制。
该控制策略具有响应速度快、控制精度高等优点，但需要对电机进行较为精确的建模，对计算机的处理能力要求较高。
三、频率控制策略的发展趋势随着科技的不断发展，风电机组的频率控制策略也在不断更新和完善。
未来，频率控制策略的发展趋势主要有以下几个方向：1. 智能化控制随着计算机技术和人工智能技术的不断发展，智能化控制将成为风电机组频率控制策略的重要发展方向。
变速恒频双馈风电机组控制模式对电网稳定影响及其对策
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（． １ 华北 电力科学研 究院有限责任公 司， 北京 １０ ４ ；． ０ ０ ５ ２ 上海 电力学院 电力 Ｓ程及其 自动化工程 学院， 海 ２ １ ０ ） － 上 ０ ３ ０
摘
要 ：以 实 际 电 网 为 例 ．分 析 以变 速 恒 频 双 馈 风 电机 组 组 成 的 风 电 场 并 网运 行 对 系 统 电 压 稳 定 性 的 影 响 ．
变速恒频双馈风力发电系统控制技术的探讨
变速恒频双馈风力发电系统控制技术的探讨一、引言风力发电系统是一种可再生能源装置，其性质使其成为替代传统能源源的一个重要选择。
风力发电系统使用叶片接收风能，驱动发电机产生电力，为环境保护和可持续发展做出了积极贡献。
然而，由于风资源的不稳定性和不可预测性，风力发电系统的设计和控制面临着许多挑战。
本文将探讨变速恒频双馈风力发电系统控制技术的相关问题。
二、变速恒频双馈风力发电系统的基本原理变速恒频双馈风力发电系统是目前最常用的风力发电系统。
它由风能转换装置、变频控制装置和电网接口装置三部分组成。
其中，风能转换装置包括风轮、轴承、塔架、叶轮等部件，负责将风能转化为转动机械能；变频控制装置包括变频器、双馈异步发电机等部件，使发电机输出的电压和频率与电网匹配；电网接口装置包括变压器、保护装置、电缆等部分，将发电机输出的电能接入到电网中。
基本工作原理是：风轮和叶轮通过系泊装置固定在预定空中高度上，利用旋转的叶片捕捉风能，驱动发电机产生电能，经过变频器进行升压、逆变处理后接入电网。
同时，变频器可以根据风速的变化控制电机的转速，从而保持电机的输出功率不变。
由于双馈异步发电机有较好的抗干扰性能和相同功率下体积小、重量轻的特点，因此越来越多的风电塔采用双馈异步发电机。
三、变速恒频双馈风力发电系统控制技术的研究1. 变频控制技术变频控制技术是风力发电系统中最核心的技术之一，它直接决定了风力发电机的效率和质量。
变频控制技术是采用电流、电压和功率等参数作为控制对象，采用PWM模式以及单闭环、双闭环控制等方式进行控制。
通过对这些参数的调整，可以有效提高风力发电机的电功率输出、转速、功率因数等参数，使发电机具有更好的发电效率。
2. 变速控制技术变速控制技术是另一种常用的风力发电系统控制方法。
通过控制电机的旋转速度，可以实现不同风速下的最佳发电功率。
同时，变速控制技术还可以提高发电机的风能利用效率，增加电机的寿命，减少发电机的损耗和维护成本。
双馈变速恒频风力发电机并网运行控制研究
双馈变速恒频风力发电机并网运行控制研究肖亚平;王利军;肖洒;任贝婷;张子龙;任乔林;黄旦莉;汤迎春;杨帆;郑茂松【摘要】随着经济发展的不断壮大,对能源的需求指数日渐增长.风能以其优异的特性成为了各国广泛追求的一种新能源,并明显取得好的开端.当前主要两种风力发电技术:恒速恒频和变速恒频,其中变速恒频双馈风力发电机已在当今世界主流机型和研究领域稳占上风,具有广阔的发展前景.重点分析双馈风电机组的矢量控制以及数学模型,通过仿真对风力发电机并网运行进行深入研究,实验结果对双馈风力发电机并网仿真的模型进行了正确的验证.【期刊名称】《电力学报》【年(卷),期】2017(032)005【总页数】6页(P370-375)【关键词】风力发电;双馈变速恒频;电压控制;并网;仿真模型【作者】肖亚平;王利军;肖洒;任贝婷;张子龙;任乔林;黄旦莉;汤迎春;杨帆;郑茂松【作者单位】国网湖北省电力公司孝感供电公司,湖北孝感432000;国网湖北省电力公司孝感供电公司,湖北孝感432000;国网湖北省电力公司孝感供电公司,湖北孝感432000;国网随州供电公司广水市供电公司,湖北广水432700;武汉大学电气工程学院,武汉430072;国网湖北省电力公司孝感供电公司,湖北孝感432000;国网湖北省电力公司孝感供电公司,湖北孝感432000;国网湖北省电力公司孝感供电公司,湖北孝感432000;国网湖北省电力公司孝感供电公司,湖北孝感432000;国网湖北省电力公司孝感供电公司,湖北孝感432000【正文语种】中文【中图分类】TM614不断变大的电网装机容量，使得电能输送距离、电压等级以及电网负荷也变得越来越大，有功功率高于自然功率的现象会经常发生，随着过剩的无功一起带来的将是出现过电压的情况，对电网的安全稳定运行带来巨大威胁。
双馈风力发电机调节电网功率平衡是通过吸收过剩的无功来进行，从而达到提高电网效率以及保障电网安全的目的。
双馈变速恒频风力发电机并网控制仿真研究
双馈变速恒频风力发电机并网控制仿真研究范立新;向张飏【摘要】文章分析了双馈变速恒频发电机的数学模型,并对其并网运行控制策略进行研究.双馈电机使用双PWM变换器为转子侧提供励磁.网侧变换器主要功能是实现单位功率因数控制和稳定直流侧电压,转子侧变换器主要功能是实现风能最大追踪和功率的解耦控制.此外在运行期间风速过大时采用桨距角控制减小原动机出力.最后在Matlab/simulink软件中搭建了风力发电系统仿真模型,通过仿真结果验证了控制策略的可行性.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2012(031)006【总页数】4页(P39-42)【关键词】双馈电机;解耦控制;最大风能追踪;桨距角控制【作者】范立新;向张飏【作者单位】江苏方天电力技术有限公司,江苏南京211102;东南大学电气工程学院,江苏南京210096【正文语种】中文【中图分类】TM315随着能源危机的不断恶化，以风能为代表的新能源利用技术受到越来越多的关注[1]。
双馈变速恒频风力发电机作为目前风力发电系统使用的主要机型，其并网运行的控制策略研究是风力发电系统能够广泛应用的基础。
双馈风力发电机多采用双PWM变换器为转子提供励磁电流，网侧变换器主要负责稳定直流侧电压和实现单位功率因数控制，转子侧变换器则通过控制励磁电压达到功率解耦控制和最大风能追踪的效果[2]。
本文在分析双馈电机数学模型的基础上对其控制策略进行了研究，之后在Matlab/simulink软件中建立了相应模型，通过仿真计算验证控制策略的控制效果。
1 双馈变速恒频发电机数学模型1.1 dq坐标系下数学模型建立数学模型时规定定子、转子侧电流采用发电机惯例，将双馈电机三相旋转坐标系下的数学模型转化为dq坐标系下数学模型，变换时采用恒功率变换。
数学模型表达式如下[3]。
电压方程：磁链方程：运动方程：式（1—3）中：下标s为定子侧参数，下标r为转子侧参数。
1.2 简化模型在同步旋转坐标系下DFIG的数学模型是一个5阶模型，在一些场合下需要更进一步地简化，比如在研究DFIG风力发电系统对整个电力系统的影响时，或者研究DFIG风力发电系统自身的稳态运行特性时，通常假定电网电压恒定，而且稳态时DFIG的定子磁链也可认为是恒定的，这样可以忽略定子绕组励磁电流的动态过程，于是式（1）变为：由式（4）可见，DFIG的电压方程由4阶变为2阶，整个DFIG的数学模型也变为3阶，这可以大大降低DFIG模型的复杂程度，有利于并网控制策略的设计。
变速恒频双馈风力发电机辅助系统调频的研究
变速恒频双馈风力发电机辅助系统调频的研究彭喜云;刘瑞叶【摘要】目前变速恒频双馈风力发电机(DFIG)采用解耦控制策略,DFIG的输出功率不受系统频率影响,对系统没有频率支撑作用.为改善这一问题,在传统的DFIG控制中加入辅助频率控制环节,让DFIG表现出常规发电机组的惯性响应效果.为了防止DFIG因参与频率调节而导致其停转,给系统频率的恢复带来不利影响,提出将DFIG的转子转速引入辅助频率控制环节,该方法能够有效避免DFIG停转情况的发生.仿真结果证明,加入辅助频率调节功能的DFIG能够有效地改善系统的动态频率特性.%The present VSCF double-fed wind generators (DFIG) adopt decoupling control, and the output of DFIG.isn't affected by the frequency of the system, so the present DFIG cann't support the frequency of the power system.To solve this problem, this article makes the traditional DFIG show the response of inertia as regular generating unit by adding the auxiliary frequency regulation to the traditional DFIG.To avoid the DFIG stop due to participating frequency regulation, which brings adverse effects to the recovery of the system's frequency, this article introduces a novel algorithm to prevent that kind of situation by introducing the rotor speed of DFIG to auxiliary frequency regulation.The simulation results show that the DFIG with auxiliary frequency regulation can improve the dynamic frequency of the system effectively.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2011(039)011【总页数】6页(P56-61)【关键词】双馈风力发电机;转动惯量;频率调节;节距角;转子转速【作者】彭喜云;刘瑞叶【作者单位】哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,黑龙江,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】TM7610 引言风力发电作为一种绿色能源在世界各地得到了大力推广，风电在电网中的比例迅速成长[1-2]。
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