教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-06-0246)
- 作品数：7 被引量：273H指数：6
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- 相关机构：天津大学更多>>
- 发文基金：天津市应用基础与前沿技术研究计划教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程动力工程及工程热物理更多>>
- 变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID控制被引量：78
- 2008年
- 针对变速风机非线性强、转动惯量大、转轴机械阻尼随转速变化的特点,提出了变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID(nonlinear-PID,NLPID)控制策略,仿真研究表明,非线性PID控制响应快,超调小,受系统参数变化的影响较小,控制精度高,具有一定的适应性和鲁棒性。此外,该文设计了基于模糊规则切换的模糊PID-PID双模变桨距控制器,在此基础上对变速恒频风力发电系统在全风速范围内的运行进行了数字仿真研究。在高于额定风速时,通过变桨距控制器调节桨距角,系统能较好地将功率限制在额定值附近;在低于额定风速时,通过模糊推理,系统能够在免测风速的情况下给出转速参考信号,实现最大风能捕获或恒转速运行。
- 赵永祥夏长亮宋战锋王慧敏陈炜
- 关键词：风力发电最大风能捕获变桨距非线性PID控制器
- 双馈风力发电系统转子电流自抗扰控制被引量：16
- 2007年
- 随着双馈风力发电系统在电网中所占比例的增大,增强风力发电系统在电网电压扰动下对转子电流的控制能力、改善机组的稳定性成为关注的焦点。本文在分析双馈电机5阶模型的基础上,提出了双馈风力发电系统转子电流自抗扰控制方案。该方案能够有效观测系统d、q轴间的交叉耦合以及电网电压扰动并加以前馈补偿,削弱了扰动因素对控制性能的影响;同时通过非线性状态误差反馈控制率抑制转子电流波动。数字仿真表明该控制系统在电网稳定时能够实现系统有功、无功的精确解耦;在电网故障时,较好地抑制电网电压扰动对转子电流影响,改善风力发电系统的并网运行能力。控制系统具有良好的动态响应性能,鲁棒性强。
- 夏长亮宋战锋
- 关键词：双馈风力发电系统转子电流自抗扰控制
- 基于定子磁链的双馈风力发电系统矩阵变换器调制策略被引量：4
- 2009年
- 将矩阵变换器的输入和输出变量映射到双馈风力发电系统定子磁链定向的dq坐标系,提出双馈风力发电系统定子磁链定向的调制策略,得到零序分量传递方式的结论;明确调节过程的物理意义,简化各开关占空比的计算过程,在保证输入功率因数可调的情况下,实现双馈风力发电系统有功、无功解耦控制,抑制输出电压、电流的谐波分量.并在一台矩阵变换器励磁的4极双馈风力发电系统应用上述调制策略.结果表明:该调制算法具有良好的动态性能,能有效改善风力发电系统输出电能质量,减少对电网的谐波污染,具有工程实用价值.
- 宋战锋夏长亮
- 关键词：矩阵变换器双馈风力发电系统调制策略定子磁链谐波抑制
- 变速恒频风力发电系统变桨距自抗扰控制被引量：95
- 2007年
- 由于风能的随机性及气动效应的影响,变速恒频风力发电系统具有强非线性,难于实现高精度控制,输出电能质量较差。为了改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,该文在分析变速恒频风力发电系统变桨距控制研究现状的基础上,基于自抗扰控制理论设计风力发电系统变桨距控制器。建立了风机及变桨距机构模型,以转速为量侧输入设计扩张状态观测器,观测系统状态及风速扰动,利用前馈环节予以补偿;同时,根据状态偏差配置非线性结构,抑制转速偏差。在随机风、阶跃风及阵风作用下对设计的自抗扰控制器进行数字仿真,结果表明基于自抗扰控制理论的变桨距控制器具有良好的动态性能及对风速扰动的鲁捧性,能够有效改善变风力发电系统桨距控制效果,工程实用价值较高。
- 夏长亮宋战锋
- 关键词：风力发电系统变速恒频变桨距自抗扰控制器转速波动
- 双馈风力发电系统空载并网模糊PI控制被引量：16
- 2009年
- 基于定子磁链定向矢量控制原理,分析双馈风力发电系统并网运行机理,提出了系统空载并网模糊PI控制策略。在此基础上,该文对双馈风力发电系统空载并网过程进行了研究,并与模糊控制及PI控制进行比较。研究结果表明,并网模糊PI控制策略的动态响应快,稳态精度高,对电网电压波动和电机参数变化具有较强的鲁棒性,且并网过渡过程短暂,并网前后运行平稳。模糊PI控制方式既具有模糊控制器动态响应快、鲁棒性强的特点,又兼有PI控制器稳态精度高的优点,是一种优良的并网控制策略。
- 陈炜肖丹王慧敏宋战锋夏长亮
- 关键词：双馈发电机风力发电空载并网模糊PI控制
- 变速恒频双馈风力发电系统空载并网积分变结构控制被引量：23
- 2008年
- 围绕变速恒频双馈风力发电系统空载并网问题,将滑模变结构控制与矢量控制相结合,提出了一种基于指数趋近率的积分变结构控制策略,并分别对理想情况、电机参数摄动情况和电网电压波动情况下的双馈风力发电系统空载并网过程进行仿真分析.结果表明:在本控制策略下,双馈风力发电系统空载并网动态响应良好,稳态误差近似为零,过渡平稳,并网后无需更改控制器参数即可顺利进入最大风能追踪阶段;与传统PI控制相比,本控制策略能够有效抑制参数摄动及外部扰动对双馈风力发电系统的影响,具有较强的全局鲁棒性.
- 夏长亮王慧敏宋战锋陈炜
- 关键词：变速恒频风力发电双馈发电机空载并网积分变结构控制
- 双馈风力发电系统双PWM变换器比例谐振控制被引量：71
- 2009年
- 在双馈风力发电系统功率变换器及发电机数学模型的基础上,结合比例谐振(proportional resonant,PR)控制器的特性,提出了双脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)变换器PR控制策略。该方法充分利用了PR控制器能够在静止坐标系下对交流输入信号无静差控制的优势,将矢量控制策略下的有功电流和无功电流分量转换到静止坐标系下进行调节,实现网侧变换器维持直流电压稳定和调节功率因数的控制任务和双馈电机有功、无功功率的解耦控制,与传统的双闭环PI控制相比,该策略无需繁琐的坐标旋转变换,不存在受温度及电路参数影响的耦合项和前馈补偿项,且易于实现对系统低次谐波电流的补偿,减小了控制算法实现难度,提高了控制系统的鲁棒性和电网电能质量。
- 陈炜陈成宋战锋夏长亮
- 关键词：双馈发电机网侧变换器转子侧变换器比例谐振控制
