随着电网接入的风机容量越来越大,电网对风力发电系统提出了严格的要求,其中包括低电压穿越的要求。而对于永磁直驱风力发电系统,在电网电压跌落时,直流侧电压的控制是其实现低电压穿越的关键。本文在基于机侧变流器稳定直流侧电压,网侧变流器控制最大输出功率的控制结构上,通过在机侧控制中引入网侧功率前馈,改善对直流侧电压的控制。在系统简化数学模型的基础上,对直流侧电压在风速波动和电网电压跌落时的响应进行了小信号分析,分析表明直流侧电压会存在较大波动,引入网侧功率前馈能够明显改善直流侧电压的响应。通过仿真验证了所提方法的有效性,结果表明网侧功率前馈能够抑制直流侧电压在风速变化时的波动和电网电压跌落时的上升。 永磁直驱风力发电系统在现代电力网络中扮演着重要的角色,因其高效、可靠而备受青睐。然而,随着接入的风力发电机容量不断增加,电网对这类系统的性能要求也越来越高,尤其是在低电压穿越(Low Voltage Ride Through, LVRT)方面。低电压穿越是指在电网电压发生异常时,风力发电系统仍能保持并网运行的能力,这是确保电网稳定性不可或缺的一环。 对于永磁直驱风力发电系统,其关键在于直流侧电压的精确控制。在电网电压下降时,如果直流侧电压控制不当,可能导致系统无法满足LVRT要求。传统的控制策略通常包括机侧变流器稳定直流侧电压,而网侧变流器则负责追踪最大功率输出。然而,这种结构可能导致直流侧电压的不稳定,特别是在风速变化和电网电压跌落的情况下。 为了改善这种情况,本文提出了一种创新方法,即在机侧变流器的控制中引入网侧功率前馈。这种方法旨在通过实时获取网侧功率信息,提前调整机侧变流器的行为,以更好地匹配网侧功率的变化,从而减少直流侧电压的波动。通过对系统进行简化的数学建模和小信号分析,研究发现直流侧电压在风速波动和电网电压跌落时会出现显著的波动。通过引入网侧功率前馈,可以有效地抑制这些波动,提高系统的电压稳定性。 具体来说,系统模型包括风机机械传动链、永磁同步发电机和全功率变流器(分为机侧和网侧)。机侧变流器采用转子磁场定向矢量控制,通过控制永磁电机的电流来产生转矩,进而捕捉风能。网侧变流器则负责将直流侧的能量转换为交流电注入电网。直流侧电压的稳定性直接影响整个系统的运行,因此控制策略的核心是确保机侧和网侧功率的平衡。 小信号分析揭示了在电网电压跌落时,由于网侧功率的瞬间变化,导致直流侧功率失衡,进而影响电压稳定。而加入网侧功率前馈可以提升机侧变流器的响应速度,使其能够更快地适应网侧功率的波动,从而降低直流侧电压的波动。 仿真结果进一步证实了这种方法的有效性,表明网侧功率前馈能够显著抑制直流侧电压在风速变化时的不稳定性,并在电网电压跌落后防止电压的过快上升。这种改进的控制策略不仅有助于提高永磁直驱风力发电系统的LVRT能力,还为未来风力发电技术的发展提供了新的思路。 总结来说,本文提出了一种针对永磁直驱风力发电系统的直流侧电压控制优化策略,通过引入网侧功率前馈,提升了系统的电压稳定性,尤其是在电网电压波动和风速变化的复杂环境下。这一方法有望进一步提升风力发电系统的整体性能,增强其在电网中的兼容性和可靠性。
2024-10-14 21:58:15 66KB
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5MW永磁直驱风电机组simulink仿真模型,采用全功率变流器进行控制,机侧网侧均采用矢量控制,网侧可单位功率因数并网,并网电流THD满足要求,不错的学习资源。
2024-05-23 15:48:13 344KB simulink仿真模型 矢量控制
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针对煤矿井下胶带输送机驱动系统效率低且维护成本高,钢结构部件易锈蚀,胶带自重大、在运输系统中占用负荷大等不足情况,进行了驱动系统、钢结构防腐工艺、新型胶带材料技术研究应用。采用永磁同步电动机通过联轴器直接驱动胶带输送机机,钢结构部件采用热浸锌防腐工艺进行防腐、防锈处理,研制了芳纶胶带取代传统PVG、钢丝绳芯胶带。结果证明:永磁直驱实现了驱动零维护,免除了驱动设备维修维护投入,浸锌钢结构部件有效延长使用寿命,芳纶胶带采用DPP结构,具有拉伸强度大、伸长率低、带体薄、抗撕裂、运行稳定等特点,可有效降低带体自重,降低运输能耗,提高运行效率,延长胶带使用寿命。通过这些措施,提高了设备传动效率,延长了钢结构部件使用寿命,降低胶带运输能耗,提高运行效率,取得了良好的节能、降耗效益。
2024-02-25 15:05:51 154KB 行业研究
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Matlab Simulink#直驱永磁风电机组并网仿真模型 基于永磁直驱式风机并网仿真模型。 采用背靠背双PWM变流器,先整流,再逆变。 不仅实现电机侧的有功、无功功率的解耦控制和转速调节,而且能实现直流侧电压控制并稳定直流电压和网侧变换器有功、无功功率的解耦控制。 风速控制可以有线性变风速,或者恒定风速运行,对风力机进行建模仿真。 机侧变流器采用转速外环,电流内环的双闭环控制,实现无静差跟踪。 后级并网逆变器采用母线电压外环,并网电流内环控制,实现有功并网。 并网电流畸变率在2%左右。 附图仅部分波形图,可根据自己需求出图。 可用于自用仿真学习,附带对应的详细说明及控制策略实现的paper,便于理解学习。 模型完整无错,可塑性高,可根据自己的需求进行修改使用。 包含仿真文件和说明 根据你提供的内容,我重新表述如下: 这是一个基于Matlab/Simulink的仿真模型,用于直驱永磁风电机组并网。模型采用背靠背双PWM变流器,先进行整流,再进行逆变。通过该模型,不仅可以实现电机侧有功和无功功率的解耦控制、转速调节,还能实现直流侧电压的控制,稳定直流电压,并实现网侧变换器有功和无功
2024-01-10 15:01:50 1.15MB matlab
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煤矿带式输送机一般采用异步电动机,该电动机驱动系统在使用过程中存在效率低、能量损失大等问题。对此,大同煤矿集团塔山煤矿运输一队通过调查研究确定以永磁直驱系统取代了异步电动机思路,并根据永磁直驱同步电动机工作原理、优点、使用中存在问题,提出了解决办法,确保永磁直驱同步电动机安全高效运行。
2023-04-19 10:48:12 115KB 行业研究
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基于PMSG的风力发电机并网仿真simulink模型,主要用于学习永磁直驱风机的基本工作原理,自己可以在模型的基础上进行拓展,将其变为自己的知识。
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基于1.5MW PMSG永磁直驱风机建模仿真,可以借鉴仿真中的建模方法,因为对风机的控制关键在于熟悉风机的工作原理,所以在对该仿真模型理解的基础上就可以引发自己的深度思考,加强对风机的理解。
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隔爆型笼式异步电动机系统驱动胶带输送机驱动效率低、启动不平稳、重载启动困难、故障率高、噪音大,榆次北山煤业有限公司通过技术、经济比较,选用了矿用隔爆型永磁直驱变频调速装置,即无齿轮永磁同步电动机和变频器的组合,该装置结构简单、体积小、重量轻,投入运行以来损耗大大减少、效率明显提高、启动转矩提高至额定转矩的2.0倍,实现了对皮带输送机的无齿永磁同步变频驱动,有效解决了异步电动机驱动系统存在的问题,是目前煤矿井下皮带输送机驱动系统的首选产品,必将得到进一步的推广应用。
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永磁直驱风力发电机并网仿真模型,机侧采用最大功率跟踪控制,应用尖速比控制和爬山搜索法组合,电机采用单位功率因数控制,进行弱磁控制,网侧采用逆变器并网,跟踪效果理想。多种风力变换