风机变流器并联控制策略
- 格式:pdf
- 大小:231.03 KB
- 文档页数:2
风机并联运行注意事项以风机并联运行注意事项为标题,写一篇文章:风机并联运行是指将多台风机连接在一起,共同运行以增加风量和风压的操作方式。
在实际应用中,风机并联运行可以提高系统的可靠性和运行效率。
然而,要确保风机并联运行的顺利进行,我们需要注意以下几个方面:1. 风机参数匹配:在进行风机并联运行前,需要确保各台风机的参数匹配。
包括风机的型号、风量、风压、功率等参数。
如果风机参数不匹配,会导致运行不平衡,降低系统的效率。
2. 风机运行状态监测:并联运行的风机应具备运行状态监测功能。
通过监测各台风机的运行状态,可以实时了解风机的工作情况,及时发现并解决故障,确保系统的稳定运行。
3. 风机控制方式:并联运行的风机需要采用统一的控制方式。
通常可以通过调速器或变频器来控制风机的转速和风量,以实现并联运行时的协调工作。
控制方式的选择应根据实际需求和系统特点进行合理设计。
4. 风机防护装置:并联运行的风机应配备完善的防护装置。
包括过载保护、短路保护、温度保护等。
这些装置可以有效地保护风机免受过载、短路等故障的影响,提高系统的安全性和稳定性。
5. 风机运行平衡:并联运行的风机应保持运行平衡。
通过合理的设计和调整,使各台风机在并联运行时产生相同的风量和风压,避免因风机运行不平衡而导致的能耗浪费和系统不稳定。
6. 风机运行模式选择:并联运行的风机可以选择不同的运行模式。
常见的有定压并联和定风量并联两种模式。
在选择运行模式时,应根据实际需求和系统特点进行合理选择,以达到最佳的运行效果。
7. 风机维护保养:并联运行的风机需要定期进行维护保养。
包括清洁风机、润滑轴承、检查电气连接等工作。
定期维护保养可以延长风机的使用寿命,提高系统的可靠性和运行效率。
8. 风机工作环境:并联运行的风机应在适宜的工作环境下运行。
应避免高温、高湿、腐蚀性气体等恶劣环境对风机的影响,以保证风机的正常运行和使用寿命。
风机并联运行可以提高系统的风量和风压,增强系统的可靠性和运行效率。
190SVPWM 双馈风力发电并联变流器的控制探讨文/佘峰摘要:大功率双馈风力发电系统采用双PWM 变流器通过向双馈发电机的转子绕组中注入转差频率的电流进行励磁,从而实现定子侧感应电压的调节及并网。
单个并网变流器输出能量小,冗余性差,且受现有器件及其开关频率和发热等条件的制约,故难以满足系统要求。
通过电网电压定向矢量控制对并网并联变流器进行控制可实现直流侧电容电压的恒定和最大风能的跟踪控制。
关键词:变速恒频;变流器;SVPWM 一、系统配置双馈风力发电机组在实际中被广泛采用。
DFIG 双馈风力发电系统结构图如图1所示。
图1双馈风力发电系统结构图二、网侧并联变流器的等效模型(一)网侧变流器数学模型网侧变流器能够保持直流侧电压不变,同时能够对电网的功率因数进行一定程度的调整。
网侧并联变流器的拓扑结构如图2所示。
图中电网侧的三相电压分别用e a 、e b 、e c 表示,电网侧三相电流分别用i a 、i b 、i c 表示,变流器桥臂交流侧电压分别用v a 、v b 、v c 表示,直流侧电流用i dc 表示,直流侧电容电压用u dc 表示。
R、L g 、C 分别表示电网侧等效电感、电阻和直流侧电容器。
图2网侧并联变流器的拓扑结构(二)并网变流器的等效模型为了便于分析并联变流器系统的等效电路,针对每一相桥臂进行等效电路分析,其单相等效电路模型如图3所示。
图3系统单相等效电路模型图中,L e 、U e 分别表示并联变流器侧的等效电感和输出电压。i x 表示流过每一相网侧电感的电流。为简化等效模型,假设所有变流器中的电感值相等,因此L e =L p /2=L n /2。U dc 表示直流母线电压,d 表示占空比,x 表示a 、b 、c 相。根据等效原理,在一个开关周期内,每相桥臂中点的电压u 、流过上桥臂的功率开关管的电流i 可以表示为:u e =du dc (1)(2)根据电压定律,在ABC坐标系下的电压方程为:(3)由基尔霍夫定律,可得:i x =d a ·i a +d b ·i b +d c ·i c (4)因此可得到网侧变流器的状态方程为:(5)三、网侧变流器的控制策略网侧变流器主要运用双闭环控制策略,分别对电压环和电流环进行调节。
大容量风力发电并网变流器并联控制研究随着可再生能源的快速发展,风力发电已成为一种重要的清洁能源。
然而,风力发电系统具有不稳定性和波动性,这给其并网运行带来了一定的挑战。
为了提高风力发电系统的可靠性和稳定性,大容量风力发电并网变流器并联控制研究成为了当前的研究热点之一。
大容量风力发电并网变流器并联控制研究的目标是通过对多台变流器的并联控制,实现风力发电系统的高效运行。
首先,通过并联控制,可以实现各个变流器之间的功率平衡,避免因某个变流器故障而导致整个系统停机。
其次,通过并联控制,可以实现变流器之间的电流均衡,提高系统的功率因数和电能质量。
此外,通过并联控制,还可以实现多台变流器之间的通信和协调,提高系统的整体性能。
大容量风力发电并网变流器并联控制研究面临着一些挑战。
首先,由于并联控制涉及到多台变流器之间的通信和协调,需要建立高效可靠的通信网络和控制策略。
其次,由于风力发电系统的不确定性和波动性,需要设计适应不同工况和变化的控制算法。
最后,大容量风力发电并网变流器的运行需要满足一系列的技术和安全规范,需要建立相应的标准和测试方法。
为了解决上述问题,研究人员提出了一些方法和技术。
例如,可以采用分布式控制策略,将整个系统划分为多个子系统,每个子系统由一台变流器和相应的控制器组成。
这样可以提高系统的可靠性和稳定性。
此外,还可以采用智能控制算法,通过学习和优化来提高系统的性能。
大容量风力发电并网变流器并联控制研究具有重要的理论和实际意义。
通过并联控制,可以提高风力发电系统的可靠性和稳定性,减少系统故障和停机时间,提高电能质量和经济效益。
未来,我们还需要进一步深入研究并联控制的理论和技术,以应对不断增长的风力发电装机容量和系统规模。
风力发电系统并网稳定性分析与控制近年来,随着能源危机的加剧和环境保护意识的增强,可再生能源逐渐成为人们关注的焦点。
其中,风能作为一种绿色、清洁的能源源泉,被广泛应用于发电领域。
然而,风力发电系统的并网稳定性一直是制约其发展的重要问题之一。
本文将围绕风力发电系统的并网稳定性展开论述,并探讨其控制方法。
一、风力发电系统的并网稳定性分析1. 风能资源的不稳定性与风力发电系统的并网问题风能作为一种自然资源,具有不稳定性的特点。
风力发电系统的并网稳定性不仅受到外部环境因素(如风速、气象条件等)的影响,还与内部组件(如风机、发电机、变流器等)的性能和控制策略密切相关。
因此,要保证风力发电系统的并网稳定性,需要对其系统结构和工作原理进行深入的分析。
2. 风力发电系统的结构与工作原理风力发电系统主要由风机、发电机、变流器、控制器、电力网等组成。
风机通过转动叶片将风能转化为机械能,经由发电机转化为电能,再通过变流器将直流电转化为交流电,并与电力网进行连接。
这样的系统结构使得风力发电系统具备了一定的灵活性和可调度性,但也给其并网稳定性带来了挑战。
3. 并网稳定性分析的指标与方法并网稳定性指的是风力发电系统在与电力网连接过程中,能够保持电力输出的稳定性和可靠性。
常用的并网稳定性指标包括电压稳定性、频率稳定性和功率稳定性等。
而并网稳定性分析的方法主要包括仿真模拟、实验研究和现场监测等。
通过对这些指标和方法的综合应用,可以有效地评估和提升风力发电系统的并网稳定性。
二、风力发电系统并网稳定性的控制策略1. 运行模式选择与控制策略设计在风力发电系统并网过程中,运行模式的选择对并网稳定性具有重要影响。
常见的运行模式包括直接并网模式、并网型储能模式和独立运行模式等。
针对不同的运行模式,需要设计相应的控制策略,以保证系统的稳定运行。
2. 风机与发电机的控制策略风机和发电机是风力发电系统的核心组件,其控制策略对系统的并网稳定性具有重要影响。
风电变流器的多发电机并联控制策略研究风电变流器是风力发电系统中的核心组件,用于将风能转化为电能并供给电网使用。
而多发电机并联控制策略是一种优化的控制方法,通过将多个发电机并联运行,可以提高系统的可靠性和效率。
本文将探讨风电变流器的多发电机并联控制策略的研究。
首先,多发电机并联控制策略的研究意义在于提高风电系统的可靠性。
在传统的风力发电系统中,一台风电机组只有一个发电机,一旦该发电机出现故障,整个风电机组就会停止运行。
而采用多发电机并联的控制策略,即使其中一台发电机发生故障,其他发电机仍然能够继续工作,保证风电系统的可靠性和稳定性。
其次,多发电机并联控制策略可以提高系统的发电效率。
多发电机并联的控制策略能够灵活地根据风能的变化来调整发电机的负载,使得每台发电机都能够在最佳工作点运行。
这样不仅能够最大限度地利用风能资源,还能够提高整个风电系统的发电效率。
在多发电机并联控制策略的研究中,有两个关键问题需要解决。
第一个问题是如何实现多发电机的并联运行。
这需要设计合适的电气连接和控制策略,确保每台发电机能够平衡地吸收和输出电能。
常用的方法有采用功率平衡控制和电气连接器件,并通过控制变流器的参数来实现多发电机的并联运行。
第二个问题是如何实现多发电机的协调控制。
多发电机的协调控制涉及到多个参数的调节和优化,例如风轮转速的分配、发电机转矩的调节等。
最常用的方法是使用分布式控制策略,每台发电机都能够根据自身的状态和风能的变化进行调节。
同时,还可以采用集中式控制策略,将多台发电机的控制指令通过一个中央控制单元进行协调和调度。
此外,多发电机并联控制策略的研究还需要考虑风力发电系统的对称性和稳定性。
由于多发电机的并联运行,系统中的发电机数量可能会增加,因此需要合理设计系统的电气连接和控制策略,保证系统的对称性。
同时,还需要考虑系统在不同风速和负载条件下的稳定性,不仅要保证发电机的稳定运行,还要保证整个风电系统的稳定输出。
风机变流器并联控制策略摘要:目前很多风能变流器厂家2MW全功率变流器采用的是两台单柜1MW变流器主从并联运行,对于发电机为不共中性点的双绕组电机,软件上采取两台单柜变流器独立控制,硬件上不共直流侧,由于两台变流器之间没有电路联系,因此变流器之间不存在环流。
然而当发电机为共中性点双绕组或为六相电机时,如果仍采取独立控制策略,则在主从机之间会形成较大的环流,它的存在会引起不均流,使得开关器件承受的电流应力不均衡,影响其使用寿命。
本文针对该问题使用了共载波控制策略,进行了仿真,最后通过实验验证了有效性。
关键词:变流器;拓扑;环流;1 引言对于发电机为不共中性点的双绕组电机,软件上采取两台单柜变流器独立控制,硬件上不共直流侧,由于两台变流器之间没有电路联系,因此变流器之间不存在环流,如图1所示。
此电路的最大优点是主从机完全独立,控制算法较为简单,当主或从机有任一台发生故障时,可以通过上位机设置为单柜运行发电,尽最大程度减小业主损失。
为了对并联系统进行环流分析,需对每相桥臂进行等效,将其转换为平均模型,通过坐标变换转化为同步旋转坐标系下的数学模型,如图四(机侧模型,网侧类似)所示。
其中、分别为PMSG同步角速度和电网的同步角速度,、分别为机侧和网侧电势零轴分量,(k=1,2)为两机侧变换器包含电感电阻在内的每相线路电阻(k=1,2)分别为两机侧变换器三相桥臂的占空比零轴分量,(k=1,2)分别为两网侧变换器三相桥臂的占空比零轴分量。
从图5的可以看出,并联两机侧变流器用同一个DSP控制,两网侧变流器用同一个DSP控制。
通过实时检测两个变流器的三相电流,将两变流器电流之和送入PI调节器的反馈端,电流环的给定由转矩控制算法得到,通过一个电流环调节后输出信号经过SVPWM来控制两并联变流器的开通和关断。
并联侧采用同一个载波,同一个调制信号,因此可以很好的保证并联的桥臂侧开关动作的一致性,防止产生环流。
4结论环流是由并联变流器三相桥臂占空比零轴分量的不一致造成的,它是引起两变流器不均流,电流波形畸变的主要原因,在共直流侧的并联系统中,机侧环流和网侧环流相互独立,因此在设计环流抑制器的时候可以单独设计。
风力发电并网系统的控制和优化策略分析摘要:风力发电是一种非常持续环保的新能源创造方式,在生产的过程中不需要使用到任何燃料,也不会对环境产生任何污染。
风力发电并网系统是风力发电管理的基础,本文主要对风力发电并网系统的控制和优化策略进行研究分析,并提出了一些优化策略。
关键词:风力发电;并网系统;控制优化引言:当前我国大力倡导绿色保护环保的理念,在这样的社会背景下,新能源的开发与充分应用更是成为社会关注的重点话题。
作为新能源的一类重要分支,如何有效开发并充分应用风力发电资源便也成为了一个重点关注问题。
并网系统是提高风力发电运行质量的有效措施,在构建或优化并网系统时,则需要基于风力发电的基本要求和运行原理来进行控制优化。
一、风力发电概述空旷的平原和海洋上往往有着丰富的风能,在进行风能开发时,环境中存在的强大气流会以特定的速率推动风轮的转动,在涡轮中增加风速,从而在力矩作用下,发电机中的导线在磁场的作用下产生感应电动势,外部闭合回路会在导线中生成电流,从而将风能转化为电力。
按照现在的风力发电技术,当风力达到每秒3公里时,就能产生电力。
风车是一种集风设备,一般有三个桨叶,其主要功能是将风力转化为转动的机械能,辅助以偏航装置、发电机组、塔架、限速安全装置及能量储存所等装置共同组成风力发电系统。
风盘后方的转向盘又称为尾舵,其作用是通过调节风车的风向来实现风向的变化,从而获得最大的风力。
限速器的功能是通过控制风车的速度,在给定的速度区间内保持相对的稳定性,从而确保风机的高速运转。
塔台是设备的载体和风车的支承装置。
由于天然的风速具有高度的非平稳特性,且具有较大的随机和间断特性,使得风力发电机组的发电效率非常不稳定,峰值和最低点相差很大,因此,风力发电机组的电力不能直接用在电负载上,必须用铅酸电池进行储能。
由于风力发电系统具有非平稳特性,加之其工作特性,导致其输出功率的不稳定,对电力系统的供电品质产生了不利的影响。
目前,风力发电机组一般采用“软并网”模式,但在起动过程中,依然存在着较大的脉冲电流。
风电变流器并网电流控制与同步技术随着可再生能源的快速发展,风力发电作为其中的重要组成部分,逐渐成为世界能源的主要来源。
风电变流器作为风力发电的核心部件,起着将风机产生的交流电转换为并网所需的直流电的关键作用。
而实现风电变流器的稳定并网、控制电流以及保证电网同步的技术是风电系统中必不可少的一部分。
风电变流器并网电流控制是指通过控制变流器的工作方式、调节电流值以及控制输出功率等手段,将风机产生的电能稳定地注入到电网系统中。
在风能转化为电力的过程中,由于风速的不稳定性和风机的动态特性,风电系统对于变流器的并网电流控制要求非常高。
首先,对于风电系统的变流器并网控制来说,最主要的目标就是保持输出电流的稳定性和从电网获得最大能量。
通过对变流器的电流控制,在不同的风速和功率输出需求下,能够实现电网电流的稳定,并根据实际需求灵活地调整输出功率。
其次,风电变流器并网电流控制还需要考虑电网负载的动态响应。
由于电网系统的复杂性和多变性,当风电系统进行并网时,需要保证电流控制的稳定性,同时避免对电网产生过大的冲击。
因此,变流器设计与控制策略应考虑电网的稳定性,避免与电网负载发生失调。
此外,风电系统的变流器并网电流控制还需要考虑到并网电流的谐波问题。
由于变流器的工作原理,会引入一定的谐波电流到电网中。
为了满足电网质量要求,风电系统需要通过控制方法降低谐波电流的影响,减少对电网的污染。
为了实现风电变流器并网电流控制与同步技术,通常采用以下措施:1. 采用先进的控制算法:传统的控制算法对电流控制的精度和稳定性要求较高,因此采用先进的控制算法,如模糊控制、自适应控制等,可以提高并网电流的精度,并能够适应不同的工况变化。
2. 增加滤波器:在变流器的输出端加入滤波器可以有效地减少谐波电流的传输,并降低对电网的影响。
3. 采用电流闭环控制:通过对电流的监测和反馈控制,可以实现并网电流的精确控制,提高电流控制的稳定性。
4. 使用电网同步技术:为了确保风电系统与电网的同步性,可以采用电网同步技术,通过与电网进行同步通信,实现变流器与电网的协调工作。
风机变流器并联控制策略
发表时间:2018-08-17T14:25:09.730Z 来源:《河南电力》2018年4期作者:曾凡超[导读] 本文针对该问题使用了共载波控制策略,进行了仿真,最后通过实验验证了有效性。
(阳光电源股份有限公司安徽合肥 230088)摘要:目前很多风能变流器厂家2MW全功率变流器采用的是两台单柜1MW变流器主从并联运行,对于发电机为不共中性点的双绕组电机,软件上采取两台单柜变流器独立控制,硬件上不共直流侧,由于两台变流器之间没有电路联系,因此变流器之间不存在环流。
然而当发电机为共中性点双绕组或为六相电机时,如果仍采取独立控制策略,则在主从机之间会形成较大的环流,它的存在会引起不均流,使得开关器件承受的电流应力不均衡,影响其使用寿命。
本文针对该问题使用了共载波控制策略,进行了仿真,最后通过实验验证了有效性。
关键词:变流器;拓扑;环流;
1 引言
对于发电机为不共中性点的双绕组电机,软件上采取两台单柜变流器独立控制,硬件上不共直流侧,由于两台变流器之间没有电路联系,因此变流器之间不存在环流,如图1所示。
此电路的最大优点是主从机完全独立,控制算法较为简单,当主或从机有任一台发生故障时,可以通过上位机设置为单柜运行发电,尽最大程度减小业主损失。
为了对并联系统进行环流分析,需对每相桥臂进行等效,将其转换为平均模型,通过坐标变换转化为同步旋转坐标系下的数学模型,如图四(机侧模型,网侧类似)所示。
其中、分别为PMSG同步角速度和电网的同步角速度,、分别为机侧和网侧电势零轴分量,(k=1,2)为两机侧变换器包含电感电阻在内的每相线路电阻(k=1,2)分别为两机侧变换器三相桥臂的占空比零轴分量,(k=1,2)分别为两网侧变换器三相桥臂的占空比零轴分量。
从图5的可以看出,并联两机侧变流器用同一个DSP控制,两网侧变流器用同一个DSP控制。
通过实时检测两个变流器的三相电流,将两变流器电流之和送入PI调节器的反馈端,电流环的给定由转矩控制算法得到,通过一个电流环调节后输出信号经过SVPWM来控制两并联变流器的开通和关断。
并联侧采用同一个载波,同一个调制信号,因此可以很好的保证并联的桥臂侧开关动作的一致性,防止产生环流。
4结论
环流是由并联变流器三相桥臂占空比零轴分量的不一致造成的,它是引起两变流器不均流,电流波形畸变的主要原因,在共直流侧的并联系统中,机侧环流和网侧环流相互独立,因此在设计环流抑制器的时候可以单独设计。
交流侧滤波参数的大小对并联系统的运行影响很大,当参数很小时由于环流的存在而导致系统不稳定,而通过共载波控制策略可以有效抑制环流,系统运行稳定。
参考文献:
[1]直驱型变速恒频风力发电系统中零序环流的研究胡维毫等中国电机工程学报 2009
[2]直驱型变速恒频风力发电系统的独立直流母线控制李瑞等中国电机工程学报 2012
[3]Modeling and Coordinate Control of Circulating Currents in Parallel Three-Phase Boost Rectifiers Ching-Tsai Pan IEEE 2007。