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光伏系统区段划分变步长MPPT算法设计被引量：3: 2018年; 以60 k W光伏系统为对象,采用功率电压双闭环控制结构设计MPPT算法。首先,研究了不同光照强度和光伏电池温度情况下,光伏系统输出功率、输出电压、输出电流等参数之间的变化关系。其次,根据输出功率与输出电压的关系,将光伏系统输出功率变化区间划分为线性区、最大功率区和快衰区3个区段,依据各区段的特性分别设置了选定输出电压调整步长的原则,进而形成区段划分变步长MPPT算法。最后,设定了多级跃变、云朵飘过、一个白昼等光照强度变化工况,以验证上述算法的有效性,结果表明,该算法能够快速准确追踪最大功率点。; 刘慧文王生铁王生铁刘瑞明; 关键词：光伏系统 MPPT控制

采用STATCOM改善笼型机风电场机组动态转矩的机理分析与控制策略研究: 2016年; 分析电压不平衡下发电机电磁转矩产生脉动的机理;建立公共连接点(PCC)负序电压与STATCOM容量、故障点负序电压和故障点到PCC等效阻抗之间数学关系式,揭示STATCOM减小发电机转矩脉动的机理;提出电压不平衡情况下笼型机风电场STATCOM正负序电压协调控制策略,在维持直流侧电压恒定的同时降低笼型发电机电磁转矩脉动,其补偿容量的分配原则是:优先补偿负序电压以减小PCC的电压不平衡度,剩余的STATCOM电流容量补偿正序电压以控制PCC电压稳定。最后,在PSCAD/EMTDC环境下建立系统仿真模型,仿真结果验证STATCOM改善笼型风电机组动态转矩机理分析和STATCOM正负序电压协调控制策略的正确性和有效性。; 田桂珍王生铁庞洋; 关键词：STATCOM 电压不平衡

结合MRAC和PLL的半直驱型风力发电系统的无速度传感器控制被引量：6: 2013年; 为简化系统结构、提高系统可靠性,研究了半直驱型风力发电系统(MT WTGS)的无速度传感器控制策略。建立了包括风力机、机械传动链、永磁同步发电机在内的MT WTGS机侧部分数学模型。针对速度传感器故障率高、易受干扰等问题,提出了结合模型参考自适应控制(MRAC)和锁相环(PLL)的无速度传感器控制策略;该控制策略利用模型参考自适应系统来估计发电机的转速和转子位置,利用锁相环来估计发电机转子的初始位置。仿真和实验结果表明,该控制策略能够快速准确地估计永磁同步发电机的转速和转子位置,实现了永磁同步发电机的无速度传感器矢量控制,具有与采用常规速度测量手段的控制技术相媲美的控制效果。; 王生铁刘广忱田桂珍; 关键词：模型参考自适应控制永磁同步发电机脉宽调制变换器

笼型机风电场STATCOM的统一控制策略: 2014年; 针对常规矢量控制策略存在的问题,提出结合常规矢量控制、间接转矩控制和负序电压前馈控制的笼型机风电场静止同步补偿器(STATCOM)统一控制策略。间接转矩控制通过控制STATCOM吸收或输出无功功率使公共连接点(PCC)电压按转差率函数关系恢复,直到PCC电压恢复为故障前状态,从而间接控制发电机电磁转矩,解决了故障清除后发电机瞬时电磁转矩较高问题;负序电压前馈控制使STATCOM输出一个与PCC不平衡电压中的负序分量大小相等、相位相同的负序电压,有效解决了其过电流问题;统一控制策略结合间接转矩控制和负序电压前馈控制两种控制,提高了STATCOM在故障及电压不平衡条件下运行的性能和可靠性。仿真研究验证了所提出策略的正确性和有效性。; 王生铁田桂珍刘广忱魏新迟; 关键词：STATCOM

超级电容提高直驱永磁风力发电系统故障穿越能力的协调控制策略被引量：5: 2015年; 为避免电网故障时风电机组脱网运行,针对电网不同故障类型,对直驱永磁同步风力发电系统的故障穿越进行研究,利用超级电容和Buck-Boost电路,以提高风力发电系统控制灵活性。文章研究永磁风电系统的双PWM变换器中的网侧变换器和超级电容储能的双向Buck-Boost变换器的协调控制策略,协调控制策略根据电网状况切换于电网故障和电网正常两种模式,并在Matlab/Simulink环境中进行仿真研究,结果表明采用超级电容可以提高D-PMSG WTGS的故障穿越能力,验证了所论协调控制策略的正确性和有效性。; 张超刘广忱王生铁; 关键词：协调控制故障穿越超级电容

采用STATCOM改善笼型机风电场性能的机理分析与实验研究被引量：16: 2013年; 由湍流、风剪切和塔影效应等引起的电压波动、闪变以及低电压穿越能力成为制约笼型风电机组并网发电的主要因素。对静止同步无功补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)改善笼型机风电场性能的机理进行了深入分析,并通过电网故障清除后发电机的转矩转差率曲线量化了STATCOM容量对风电场低电压穿越能力的影响。在实验室环境下搭建了包括STATCOM、笼型风电机组和电网的模拟装置的实验平台。STATCOM装置的硬件主要包括主电路、软起动电路和基于数字信号处理器(digital signal processor,DSP)控制系统的检测、驱动隔离等硬件电路;风力机模拟器选用PC机和Matlab实时软件作为控制平台,可以很容易地实现风力机特性及模拟风速变化等自然条件。实验结果验证了STATCOM能够减小公共连接点(point of common coupling,PCC)电压波动,改善笼型风电机组的电能质量。; 田桂珍王生铁刘广忱王文平; 关键词：风力发电 STATCOM 电能质量低电压穿越

电压不平衡下笼型机风电场STATCOM控制策略的研究: 2016年; 公共连接点(PCC)电压不平衡情况下,负序电压引起笼型风力发电机组电磁转矩以2倍电网频率脉动,从而降低传动装置的使用寿命。文章设计了笼型机风电场静止同步补偿器(STATCOM)的正、负序双环叠加控制策略,正序电压控制策略控制公共连接点电压和STATCOM直流侧电容电压为给定值,负序电压控制策略控制公共连接点负序电压分量为零,从而消除笼型发电机电磁转矩的脉动。最后,在PSCAD/EMTDC环境下建立包括风电场、STATCOM和电网的仿真模型。仿真结果表明,所提出的控制策略有效地改善了PCC电压不平衡度,消除风力发电机组电磁转矩的脉动,从而验证了所提出的正、负序双环叠加控制策略的正确性和有效性。; 田桂珍王生铁庞洋; 关键词：电压不平衡 STATCOM

风力发电系统中电网同步改进型锁相环设计被引量：11: 2014年; 针对风力发电系统中电力电子变流器同步信号检测中所存在的问题,提出了一种结合单相锁相环(MPLL)、正序电压计算单元和同步参考坐标变换锁相环(SRF PLL)的改进型锁相环设计方法。该方法采用2个MPLL来检测电网电压的α和β分量及其移相90°的电压信号,采用正序电压计算单元来检测正序电压分量,经SRF PLL锁定正序电压的相位,从而消除电压不平衡对检测结果的影响。且MPLL和SRF PLL的2次滤波对谐波有较强的抑制作用。此外,根据改进型锁相环的结构模型导出了正序电压分量检测的运算关系,进行了SRF PLL锁相环的控制器参数设计,给出了MPLL参数的系统化设计方法。仿真和实验结果表明,在电压不平衡、电压畸变、频率突变和单相接地情况下,所设计的锁相环均能够快速准确地锁定正序电压基波分量的相位,为风力发电系统控制提供可靠基准。; 田桂珍王生铁刘广忱魏新迟; 关键词：风力发电电网同步锁相环不平衡电压电网故障

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国家自然科学基金(51267015)

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