收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

前端调速式风电机组无刷励磁控制研究

张翔  
【摘要】:风能被广泛应用于发电领域。我国风电机组并网容量正在逐年增加,大容量风电机组并网运行必然会对电力系统稳定性产生影响。目前,对风电机组的研究主要围绕着直驱永磁机组和双馈机组。前端调速式风电机组采用同步发电机直接并网,具有独立的无刷励磁系统,保证了发电机输出电压的稳定,提高了电力系统的稳定性和电能质量。励磁控制系统的性能直接影响着风电机组以及电力系统的运行。因此,针对前端调速式风电机组的无刷励磁控制进行研究,能够积极推动我国风电技术的发展。本文在阐述了前端调速式风力发电机结构组成、运行原理的基础上,重点对同步发电机的基本结构及工作原理进行研究。在理想条件下,分别建立三相坐标和两相坐标下的同步发电机数学模型。对无刷励磁系统的结构和工作原理进行研究,建立无刷励磁系统的数学模型。针对直接并网型同步风力发电机励磁系统非线性、时变性及风力发电机运行工况多变等特点,采用了一种基于粒子群优化的同步风力发电机励磁系统的变论域模糊PID控制方法,实现了同步风力发电机励磁系统在全工况下的自适应控制,提高了发电机端电压的调节精度和运行的稳定性。仿真结果表明,基于粒子群优化的变论域模糊PID控制在动态性能和稳态性能上优于PID控制,验证了该方法的正确性。由于无刷励磁系统中的交流励磁机是一个惯性环节,较大时间常数会对控制产生时滞影响,针对这一问题,本文采用一种灰色预测模糊PID励磁控制方法,提高了控制系统的响应速度,实现快速励磁。通过发电机的派克方程建立GM(1,1)预测模型,采集发电机端的输出电压作为GM(1,1)预测模型的输入,预测出发电机电压的变化趋势。实现提前预测,超前控制。仿真结果表明,基于灰色预测模糊PID励磁控制在超调量和调节时间上优于变论域模糊PID控制,验证了该方法的有效性。针对电网故障条件下可能导致同步发电机转子失步,甚至引起电力系统发生低频振荡的问题,本文在单励磁调节作用的基础上,增加双模糊PSS(Power System Stabilizer,电力系统稳定器)作为附加励磁控制,并对复合励磁控制进行仿真研究,分析三相短路故障情况下发电机的运行特性,仿真结果表明,电力系统稳定器可以在电网故障情况下为系统提供阻尼,有效抑制电力系统低频振荡,提高了电力系统稳定性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王杭青;;发电机无刷励磁系统的使用维护及改进[J];浙江冶金;2006年02期
2 张频;无刷励磁技术的应用分析[J];湖南有色金属;2002年03期
3 何龙生;自励恒压无刷励磁装置[J];农村电工;2005年03期
4 钱邦永;;淮安三站无刷励磁系统改造浅析[J];江苏水利;2006年02期
5 徐剑萍;;双频变频发电机无刷励磁技术[J];电机与控制应用;2007年12期
6 袁鹏;李红江;甄洪斌;;可控相复励无刷励磁系统仿真[J];船电技术;2010年03期
7 刘业胜;;无刷励磁系统旋转二极管监测方法及其适用性分析[J];电工技术;2010年03期
8 王兆鹏;;自励无刷励磁系统在核电站的应用[J];电力建设;2010年11期
9 朱茂强;陈个辉;;浅析无刷励磁系统在电厂中的应用[J];中国石油和化工标准与质量;2011年07期
10 徐华勇;阮礽忠;林少芬;;基于故障树的无刷励磁发电机可靠性分析[J];船电技术;2011年09期
11 赵令骥;小型无刷励磁发电机的励磁系统改进[J];水力发电;1993年04期
12 胡滇建,程建全,王恒俭;无刷励磁发电机可靠性设计研究[J];防爆电机;2004年02期
13 王佼;;无刷励磁发电机转子绕组接地检测新原理的研究[J];江西电力;2012年02期
14 裴跃;;华能大连第四发电厂日本机组无刷励磁系统简介[J];电力建设;1991年08期
15 孙辅晨;高起始响应无刷励磁系统国产化[J];大电机技术;1994年03期
16 晁晖,智勇,白生武;微机控制无刷励磁系统高起始响应性能实现[J];西北电力技术;1999年05期
17 何新成;无刷励磁系统的特点分析[J];中国设备工程;2003年10期
18 毕景新;;用无刷励磁改造老机组是挖潜的有效途径[J];吉林电力技术;1990年01期
19 李岩,苏学军;无刷励磁系统谐波电枢反应对电机性能影响[J];微特电机;2002年03期
20 李美俊;;旋转二极管无刷励磁技术在发电厂的应用[J];内蒙古石油化工;2007年08期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 徐华勇;林少芬;阮礽忠;;基于故障树的无刷励磁发电机可靠性分析[A];2010年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第二次全体委员大会论文集[C];2010年
2 冯玉田;陈泉林;施惠昌;;无刷励磁发电机转子电流及温度在线检测技术[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
3 沈渭铭;;SIEMENS公司900MW发电机无刷励磁系统性能简介[A];全国火电大机组(600MW级)竞赛第十二届年会论文集(下册)[C];2008年
4 任鹏辉;吴超群;;基于计算的大型无刷励磁发电机转子温度测量[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
5 王光友;吕秀荣;;无刷励磁在空压机系统上的应用[A];中国金属学会第一届青年学术年会论文集[C];2002年
6 程耕国;程平;;同步机无刷励磁控制系统设计方法[A];第十九届电工理论学术年会论文集[C];2007年
7 王光友;;利用SIMATIC C7与6RA70装置改造无刷励磁系统[A];推进信息及自动化技术在钢铁工业节能降耗、改善环境、降低成本中的应用论文集[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋凤林;交流感应无刷励磁系统的转子变量检测研究[D];南昌大学;2015年
2 陈健强;交流感应无刷励磁系统变频控制的研究[D];南昌大学;2015年
3 张翔;前端调速式风电机组无刷励磁控制研究[D];兰州交通大学;2015年
4 刘妍;基于高频旋转变换器数字无刷励磁的研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 王佼;无刷励磁同步发电机转子一点接地保护的研究[D];华北电力大学;2012年
6 侯亚敏;无刷励磁同步发电机励磁控制系统的研究[D];华南理工大学;2013年
7 黄晓阁;基于可旋转变换器的同步电机无刷励磁研究[D];南京航空航天大学;2008年
8 孙登亚;同步电机无刷励磁旋转变换器设计与研究[D];南京航空航天大学;2006年
9 黄诚君;混合磁极电动机高频感应无刷励磁系统的研究[D];南昌大学;2012年
10 夏华凤;无刷励磁同步电动机励磁系统的智能控制[D];武汉科技大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 李一萍 何妍 刘明会 南锋财 张继宏;大力电工“无刷励磁起动及控制技术”填补国内空白[N];中国工业报;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978