风电并网变换器直接功率控制策略

简述变速恒频风力发电系统的控制策略一、引言随着近年来可再生能源的发展，风力发电作为其中的一种重要形式，其技术也在不断地发展。

变速恒频风力发电系统作为目前应用最广泛的一种风力发电系统，其控制策略对于提高系统效率、保证系统安全运行至关重要。

二、变速恒频风力发电系统概述1. 变速恒频风力发电系统组成变速恒频风力发电系统主要由风机组、传动装置、变速器、功率转换装置、控制器等部分组成。

2. 变速恒频风力发电系统原理变速恒频风力发电系统通过控制叶片角度和转子转速来调节输出功率。

当风速较低时，通过调节叶片角度使得转子旋转较慢，从而保证输出功率稳定；当风速较高时，则通过调节变速器使得转子旋转更快，从而提高输出功率。

三、变速恒频风力发电系统控制策略1. 整体控制策略整体控制策略是指对整个变速恒频风力发电系统进行控制。

其中包括对于叶片角度、变速器及功率转换装置的控制。

整体控制策略可通过PID控制器进行实现。

2. 叶片角度控制策略叶片角度控制策略是指通过调节叶片角度来调节输出功率。

在低风速下，系统需要保持输出功率稳定，此时需要通过调节叶片角度来实现；在高风速下，系统需要提高输出功率，此时也需要通过调节叶片角度来实现。

3. 变速器控制策略变速器控制策略是指通过调节变速器来调节转子转速，从而提高输出功率。

在高风速下，系统需要提高输出功率，此时可以通过增加变速器齿轮比例来实现。

4. 功率转换装置控制策略功率转换装置控制策略是指通过调节功率转换装置的电压和频率来实现对于电网的连接。

当系统输出过多电能时，可以通过降低电网连接频率或者增加电网连接阻抗来减少电能输出。

四、总结变速恒频风力发电系统作为目前应用最广泛的一种风力发电系统，在其控制策略方面有着多种不同的方法。

整体控制策略、叶片角度控制策略、变速器控制策略和功率转换装置控制策略都是常用的控制方法。

在实际应用中，需要根据不同的情况进行选择，以保证系统稳定运行和高效输出。

风电接入电网技术规定1.1基本要求风电场具有功功率调节能力，并能根据电网调度部门指令控制其有功功率输出。

为了实现对风电场有功功率的控制，风电场需安装有功功率控制系统，能够接收并自动执行调度部门远方发送的有功出力控制信号，确保风电场最大输出功率及功率变化率不超过电网调度部门的给定值。

1.2最大功率变化率风电场应限制输出功率的变化率。

最大功率变化率包括1min功率变化率和10min功率变化率，具体限值可参照表1。

表1风电场最大功率变化率推荐值风电场装机容量(MW)10min最大变化量(MW)1min最大变化量(MW)3020630-150装机容量/1.5装机容量/515010030在风电场并网以及风速增长过程中，风电场功率变化率应当满足此要求。

这也适用于风电场的正常停机，但可以接受因风速降低(或超出最大风速)而引起的超出最大变化率的情况。

风电场最大功率变化率的确定也可根据风电场所接入系统的状况、其他电源的调节特性、风电机组运行特性等，由电网运营企业和风电场开发运营企业共同确定。

1.3紧急控制在电网紧急情况下，风电场应根据电网调度部门的指令来控制其输出的有功功率，并保证风电场有功控制系统的快速性和可靠性。

a)电网故障或特殊运行方式下要求降低风电场有功功率，以防止输电设备发生过载，确保电力系统稳定性。

b)当电网频率高于50.5Hz时，依据电网调度部门指令降低风电场有功功率，严重情况下可以切除整个风电场。

c)在事故情况下，若风电场的运行危及电网安全稳定，电网调度部门有权暂时将风电场解列。

事故处理完毕，电网恢复正常运行状态后，应尽快恢复风电场的并网运行。

、风电场无功功率2.1无功电源a)风电场应具备协调控制机组和无功补偿装置的能力，能够自动快速调整无功总功率。

风电场的无功电源包括风电机组和风电场的无功补偿装置。

首先充分利用风电机组的无功容量及其调节能力，仅靠风电机组的无功容量不能满足系统电压调节需要的，在风电场集中加装无功补偿装置。

并网逆变器原理
并网逆变器是一种将直流电能转化为交流电能，且可将电能提供给电网的设备。

其工作原理如下：
1. 输入电路：并网逆变器的输入电路接收来自太阳能电池组或其他直流电源的直流电能。

输入电路通常包括一个DC-DC变
换器，用于调整输入电压和电流的参数。

2. 拓扑结构：并网逆变器采用不同的拓扑结构，最常见的是单相桥式逆变器或三相桥式逆变器。

这些拓扑结构能够将低电压和电流的直流电能转化为交流电，并保持满足电网的传输要求。

3. 控制策略：并网逆变器的控制策略是关键。

通过使用先进的控制算法，可以实现逆变器的最大功率点追踪，以确保太阳能电池组或其他直流电源能够以最佳效率运行。

此外，控制策略还要保证逆变器输出的交流电能与电网的频率和相位相匹配，以确保平稳的电能传输。

4. 输出电路：并网逆变器的输出电路将转换后的交流电能连接到电网上。

输出电路通常包括一个滤波器，用于消除或减少输出电流中的谐波成分，并确保电能传输的质量和稳定性。

5. 电网连接：最后一步是将并网逆变器连接到电网上。

这通常需要遵守电网运营商的规定和标准，并进行相应的配置和调试。

风力发电控制方法一、引言随着能源需求的不断增长和对环境保护意识的提高，可再生能源的利用越来越受到关注。

其中，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，逐渐成为人们广泛采用的发电方式之一。

风力发电的关键是如何有效地控制风力发电机组的运行，以实现最大化的发电效益。

本文将介绍几种常见的风力发电控制方法。

二、定速控制定速控制是风力发电最常用的控制方式之一。

其原理是通过控制风力发电机组的转速保持恒定，使得发电机输出的电压和频率稳定。

在这种控制方式下，风力发电机组的转速通常设定为额定转速，当风速超过额定风速时，会通过控制机组的叶片角度或刹车系统来限制转速，以保护发电机组的安全运行。

三、变速控制变速控制是一种根据风速的变化而调整风力发电机组转速的控制方式。

在低风速时，风力发电机组的转速较低，以保证机组获得足够的启动风速；而在高风速时，转速会逐渐增加，以提高风力发电机组的发电效率。

变速控制能够更好地适应不同的风速条件，提高发电效率，但也增加了控制系统的复杂性和成本。

四、功率控制功率控制是一种以实际输出功率为目标的控制方式。

通过监测风力发电机组的转速、风速和叶片角度等参数，控制系统可以实时计算出最佳的功率输出点，并调整叶片角度和转速以实现最大化的发电效益。

功率控制可以使风力发电机组在不同的风速条件下始终工作在最佳状态，提高发电效率和稳定性。

五、电网并联控制电网并联控制是将风力发电机组与电网连接并行运行的一种控制方式。

通过监测电网的电压和频率等参数，控制系统可以调整风力发电机组的输出功率，使其与电网保持同步运行。

电网并联控制可以实现风力发电的发电功率与电网负荷的匹配，同时也可以提供稳定的电力输出。

六、故障保护控制故障保护控制是一种用于保护风力发电机组安全运行的控制方式。

通过监测发电机组的转速、温度、振动等参数，控制系统可以及时检测到可能存在的故障，并采取相应的措施，如降低转速、切断电网连接等，以防止故障进一步扩大，保护设备和人员的安全。

风电场风电机组优化有功功率控制的研究2017年度申报专业技术职务任职资格评审答辩论文题目：风电场风电机组优化有功功率控制的研究作者姓名：李亮单位：中核汇能有限公司申报职称：高级工程师专业：电气二Ο一七年六月十二日摘要随着风电装机容量的与日俱增，实现大规模的风电并网是风电发展的必然趋势。

然而，由于风能是一种波动性、随机性和间歇性极强的清洁能源，导致风电并网调度异于常规能源。

基于此，本文将针对风电场层的有功功率分配开展工作，主要工作概括如下：(1)对风电机组和风电场展开研究，分析风力发电机组运行特性、风力发电机组控制策略、风电场的控制策略。

(2)提出了一种简单有效的风电场有功功率分配算法，可以合理利用各机组的有功容量，优化风电场内有功调度分配指令，减少机组控制系统动作次数，平滑风电机组出力波动。

(3)优化风机控制算法后，通过现场实际采集数据将所提方法与现有方法进行了比较，验证了所提方法的合理性。

关键词：风电机组、风电场、有功功率控制、AGCAbstractWith increasing wind power capacity, to achieve large-scale wind power is an inevitable trend of wind power development. However, since the wind is a volatile, random and intermittent strong clean energy, resulting in wind power dispatch is different from conventional energy sources. And the wind farm is an organic combination for a large number of wind turbines, wind farms under active intelligent distribution layer hair is also included in the grid scheduling section. Based on this, the active allocation and scheduling for grid scheduling side active layer wind farm work, the main work is summarized as follows:(1)Wind turbines and wind farms to expand research, in-depth analysis of the operating characteristics of wind turbines, wind turbine control strategy, control strategies of wind farms.(2)This paper proposes a simple and effective wind power active power allocation algorithm, can reasonable use each unit capacity, according to the optimization of wind farms in active dispatching command, decrease The Times of turbine control system action smooth wind power output fluctuation unit.(3)After optimization of the fan control algorithm, through the practical field data collected will be presented method are compared with those of the existing method, the rationality of the proposed method was verified.Keywords:wind turbine, wind farm, active power control目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 有功功率控制的现状 (1)第2章风力发电机组及风电场有功控制基础 (2)2.1 风力发电机组运行原理 (2)2.1.1 风电机组的组成 (2)2.1.2 风电机组数学模型 (2)2.1.3 风力发电机组运行特性 (8)2.1.4 风力发电机组控制策略 (9)2.2 风电场有功功率控制 (10)2.2.1 风电场的基本结构 (10)2.2.2 风电场的控制策略 (11)第3章风电场内有功功率控制策略 (13)3.1 风电场有功功率控制的基本要求 (13)3.2 风电场有功功率工作模式 (13)3.3 风电场有功功率控制状态 (14)3.5 风电场实测数据对比 (15)3.5.1 风电场电气接线 (15)3.5.2 单台风力发电机组测试 (15)第4章结论 (19)参考文献 (20)第1章绪论1.1 课题研究背景相比于常规的火电和燃气电站，风电场的有功调节能力十分有限。

2风力发电机组并网运行方式分析2.1风力发电系统的基本结构和工作原理风力发电系统从形式上有离网型、并网型。

离网型的单机容量小(约为0．1～5 kW，一般不超过10 kW)，主要采用直流发电系统并配合蓄电池储能装置独立运行；并网型的单机容量大(可达MW级)，且由多台风电机组构成风力发电机群(风电场)集中向电网输送电能。

另外，中型风力发电机组(几十kW到几百kW)可并网运行，也可与其它能源发电方式相结合(如风电一水电互补、风电一柴油机组发电联合)形成微电网。

并网型风力发电的频率应保持恒等于电网频率，按其发电机运行方式可分为恒速恒频风力发电系统和变速恒频风力发电系统两大类。

2.1.1恒速恒频风力发电系统恒速恒频风力发电系统中主要采用三相同步发电机(运行于由电机极对数和频率所决定的同步转速)、鼠笼式异步发电机(SCIG)。

且在定桨距并网型风电机组中，一般采用SCIG，通过定桨距失速控制的风轮使其在略高于同步转速的转速(一般在(1～1．05)n)之间稳定发电运行。

如图2.1所示采用SCIG的恒速恒频风力发电系统结构示意图，由于SCIG在向电网输出有功功率的同时，需从电网吸收滞后的无功功率以建立转速为n的旋转磁场，这加重了电网无功功率的负担、导致电网功率因数下降，为此在SCIG机组与电网之间设置合适容量的并联电容器组以补偿无功。

在整个运行风速范围内(3 m／s < <25 m／s),气流的速度是不断变化的，为了提高中低风速运行时的效率，定桨距风力1发电机普遍采用三相(笼型)异步双速发电机，分别设计成4极和6极，其典型代表是NEGMICON 750 kW机组。

风图2.1采用SCIG的恒速恒频风力发电系统恒速恒频风力发电系统具有电机结构简单、成本低、可靠性高等优点，其主要缺点为：运行范围窄；不能充分利用风能(其风能利用系数不可能保持在最大值)；风速跃升时会导致主轴、齿轮箱和发电机等部件承受很大的机械应力。

双馈型风力发电变流器及其控制随着环保意识的日益增强和可再生能源的广泛应用，风力发电技术得到了快速发展。

双馈型风力发电变流器作为风力发电系统中的关键设备之一，在提高风能利用率和电能质量方面具有重要作用。

本文将介绍双馈型风力发电变流器的工作原理、特点优势及其控制方式。

双馈型风力发电变流器是一种交直流变换设备，可将风力发电机发出的交流电转换为直流电，再供给电力系统使用。

其工作原理是采用双馈（交流和直流）线路，通过电力电子器件（如IGBT、SGCT等）的开关动作，控制交流和直流电流的双向流动，实现能量的交直流转换。

高效性：双馈型风力发电变流器具有较高的能量转换效率，可实现风能的最大化利用。

灵活性：双馈型风力发电变流器可通过控制开关器件的占空比，调节输出电流的幅值、频率和相位，满足不同风速和负荷条件下的运行需求。

稳定性：双馈型风力发电变流器可有效平抑风速波动带来的影响，提高电力系统的稳定性。

维护性：双馈型风力发电变流器采用模块化设计，便于维护和检修，降低了运维成本。

矢量控制：通过控制交流侧电流的幅值和相位，实现有功功率和无功功率的解耦控制，提高电力系统的稳定性。

直接功率控制：采用瞬时功率采样，通过控制逆变侧电流的幅值和相位，直接控制有功功率和无功功率，具有快速的动态响应。

神经网络控制：利用神经网络技术，建立风力发电变流器数学模型，实现自适应控制和优化运行。

模糊控制：基于模糊逻辑理论，通过模糊控制器对变流器进行非线性控制，具有良好的鲁棒性和适应性。

双馈型风力发电变流器作为风力发电系统的关键设备之一，具有高效、灵活、稳定和维护简便等特点及优势。

其控制方式多种多样，包括矢量控制、直接功率控制、神经网络控制和模糊控制等，可根据实际应用场景选择合适的控制方式以实现最优运行。

随着风电技术的不断发展，双馈型风力发电变流器在未来将发挥更加重要的作用，为可再生能源的广泛应用和绿色能源转型提供强有力的支持。

随着环境保护和可持续发展的日益重视，风力发电作为一种清洁、可再生的能源，越来越受到人们的。

光储一体化变流器控制策略及并网-离网切换技术探究专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。

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课程设计说明书风力发电机组控制系统设计-最大功率点跟踪控制专业新能源科学与工程学生姓名喻绸绢班级能源121学号1210604122指导教师薛迎成完成日期2015年12月14日目录1。

控制功能设计要求 01。

1任务 02.设计 (2)2.1 介绍对象（风力发电系统的最大功率点跟踪控制技术研究）22.2控制系统方案 (2)2。

2.1风力机最大功率点跟踪原理 (2)2。

2.2风力机发电系统 (5)2.2.3风速变化时的系统跟踪过程 (10)3。

硬件设计 (12)4.软件设计 (15)5。

仿真或调试 (16)参考文献 (18)1。

控制功能设计要求1。

1任务能源与环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题而传统能源已被过度消耗，因此，可再生能源的开发利用越来越受到重视和关注,其中风能具有分布广、储量大、利用方便、无污染等优点是最具大规模开发利用前景的新能源之一.目前，变速恒频风力发电系统已经广泛用于实际风机中,在低于额定风速的情况下根据风速变化的情况调节风机转速，使其运行于最优功率点，从而捕获最大风能;在高于额定风速时,通过对桨距角的调节，使风机以额定功率输出。

常用最大功率捕获方法主要有功率反馈法、模糊控制法、混合控制法等。

为了充分利用风能，提高风电机组的发电总量，本文分析风机特性及最大功率点跟踪（maximum pow er point tracking MPPT）工作原理.众多的MPPT实现方法各有千秋，对于不同的应用场所各有所长，对于多种方案，需要进行大量细致的实验工作和数据分析.风能是一种具有随机性、不稳定性特征的能源，风能的获取不仅与风力发电机的机械特性有关,还与其采用的控制方法有关。

在某一风机转速情况下，风速越大时风力机的输出功率越大,而对某一风速而言，总有一最大功率点存在.只有当风力发电机工作在最佳叶尖速比时，才能输出最大功率.好的控制方法可使风轮的转速迅速跟踪风速变化，使风力发电机始终保持在最佳叶尖速比上运行，从而最大限度地获得风能.要保证最大限度地将捕获到的风能转化为电能，目前一般采用最大功率点追踪控制（MPPT）控制策略.最大功率点跟踪（MPPT)是在可变风速条件下提高风力机能量转换效率的有效方法. 变速风电系统目前一般采用最大功率点追踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）的控制策略.2。

大功率光伏并网逆变器的关键控制策略近年来，随着可再生能源的快速发展，光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了广泛关注。

然而，光伏发电系统中逆变器的效率和稳定性问题一直是制约光伏发电发展的关键。

大功率光伏并网逆变器的关键控制策略的研究和应用，对于提高光伏发电系统的效率和稳定性具有重要意义。

大功率光伏并网逆变器是将直流电能转换为交流电能的核心设备。

其关键控制策略主要包括电压控制、频率控制和功率控制。

首先，电压控制是光伏并网逆变器最基本的控制策略之一。

通过对电网电压进行监测和调节，保证逆变器输出的交流电电压与电网电压保持一致，以提高光伏发电系统的稳定性。

其次，频率控制是指逆变器输出的交流电频率与电网频率保持一致。

通过对逆变器输出电流进行调节，使其与电网频率同步，确保光伏发电系统的稳定运行。

最后，功率控制是指根据光伏阵列的实时输出功率和电网需求，调整逆变器的输出功率。

通过控制光伏阵列的输出功率，使其满足电网的需求，实现光伏发电系统的最大功率跟踪。

在大功率光伏并网逆变器的关键控制策略中，还需要考虑到电网故障和逆变器故障等异常情况。

一旦出现电网故障，逆变器需要能够迅速切换到独立运行模式，以保证光伏发电系统的安全运行。

同时，逆变器故障也是影响光伏发电系统稳定性的重要因素，需要通过合理的故障保护和检测机制，及时发现和修复故障，确保光伏发电系统的正常运行。

因此，大功率光伏并网逆变器的关键控制策略的研究和应用具有重要意义。

通过优化控制策略，提高逆变器的效率和稳定性，可以有效解决光伏发电系统中的电网接入问题，提高光伏发电系统的可靠性和经济性。

未来，我们需要进一步深入研究大功率光伏并网逆变器的关键控制策略，不断推动光伏发电技术的发展，为实现清洁能源的可持续利用做出更大贡献。

全功率风机变流器介绍一、全功率变流器控制原理全功率风力发电系统主体电路结构，如图1所示。

发电机的输出端连接变流器的机侧，变流器的网侧输出经升压变器后，连接电网。

图1全功率风力发电系统主体电路结构。

随着风速的变化，发电机的转速也变化，因此发电机输出的电压幅值和频率是变化的，而电网的电压幅值和频率是恒定的。

为了将发电机输出的频率和幅值变化的交流电送入到电网，变流器起到中间纽带环节的作用。

首先将发电机输出的交流电经机侧变流器部分整流成直流电，再经由网侧变流器部分逆变成交流电送入电网。

图2为全功率风力发电功率控制原理图，风机总控依据当前的风况，通过变桨和偏航控制叶片吸收的机械能，获得发电机的转矩量。

然后将转矩量值下发给变流器。

变流器根据总控下发的转矩指令，控制对发电机电能的抽取，从而控制并网电流大小。

总控依据当前风况，下发发电机转矩指令。

变流器响应转矩指令，控制并网功率。

图2 功率控制原理图对于机侧的变流器部分，在无速度传感器控制技术的基础上，采用基于定子电流定向的复合矢量控制技术，实现最大转矩电流比矢量控制的控制性能。

图3为发电机的控制矢量图。

图3 发电机控制矢量图对于网侧的变流器部分，采用电流解耦控制技术及并网电流对称控制技术。

通过对并网电流的解耦，将并网电流分解为有功电流、无功电流单独控制，实现有功功率和无功功率的控制。

同时为实现三相并网电流的对称控制，将负序的有功电流和无功电流控制为零。

控制结构框图如图4所示。

*dc图4 网侧变流器控制框图根据机侧变流器主体电路及控制策略，进行建模分析。

图5为机侧变流器的主体电路结构，图6为转换为数学模型的机侧控制框图。

V图5 机侧变流器主体电路结构图6机侧变流器控制数学模型框图根据网侧变流器主体电路及控制策略，进行建模分析。

图7为网侧变流器的主体电路机构，图8为为转换为数学模型的网侧控制框图。

V0图7 网侧变流器主体电路结构图8 网侧变流器控制数学模型框图全功率风机变流器网侧、机侧协同控制策略如图9所示。

风电并网系统的虚拟同步稳定分析与惯量优化控制大规模风电装配虚拟惯量控制器后，将会引起电网惯量分布的改变，系统频率、阻尼及功角等暂态稳定特性均会受到显著影响。

近期研究成果表明，风电机组引入虚拟惯量可以有效解决电气解耦导致的惯量削弱问题。

然而，在含虚拟惯量的电力系统中，惯量不再是无法改变的固有特性，而会与系统功角、阻尼特性间存在相互影响。

因此，评估虚拟惯量对电力系统提供支持的安全性时，除关注频率特性外，还应全面分析其对系统功角、阻尼特性的影响。

标签：风力发电;产业发展;并网技术;功率预测引言当前我国发电技术不断进步，可以对天然能量进行有效应用，将其转化为电能，最终实现资源可再生，其发电包括了火力、水力和风力等多种发电技术，而风力发电属于我国应用最多的一种发电技术，风具有很强的可利用性。

但风力发电容易受到外界多种自然因素的影响，风力发电的随机性属于发电的主要影响阻力，所以就需要加强对风力发电技术相关问题的分析与研究，选择合理的方式解决其技术问题，进一步提升风力发电的电能质量。

1风电发展概况我国对风电产业的发展已经历经了二十余年的时间，自上世紀九十年代起，我国便大力发展风电产业，而风电并网容易更是以年均22%的速度呈现出明显的增长态势。

现如今，我国风力发电的增长速度已经远远超过了其他发电方式。

在2012年，我国的风机装机数量已经增长到了2002年的百倍以上，每年的平均增长率则高达60%。

在并网风电容量方面，截止到2013年我国的风电并网容量便已经达到了62.4GW，在我国华中、华东、西北、东北以及华北等地，其风电并网容量分别达到了0.88GW、4.7GW、12.6GW、19.2GW以及24GW，尤其是西北、东北和华北三地，其在全国风电并网容量中的占比高达90.91%，百万千瓦以上的省级风电并网数量则多达13个。

现如今，风电装机电源在我国12个省份中仅次于火电，这些省份包括黑龙江、天津、蒙西、山西、山东、宁夏、上海、蒙东、辽宁、江苏和吉林。

（类 别: 全日制硕士研究生 题 目：基于P S C A D 的双馈感应风力发电机并网控制 英文题目：Grid Connection Control of DFIG Wind Power Generation Based on PSCAD 研究生：周杰 学科名称：电力电子与电力传动 指导教师：李含善 教授 任永峰 副教授 二○一○年五月硕士学位论文分类号: 学校代码: 10128 U D C : 学 号: 20071079摘要全球能源不断消耗，环境日益污染。

风能是一种绿色能源，已经受到世界各国的广泛重视。

风力发电技术得到了快速的发展，已经由初期的恒速恒频（CSCF）风力发电发展到现在的兆瓦级变速恒频（VSCF）风力发电。

其中，双馈电机（DFIG）变速恒频风电机组由于其自身的各种优点已经成为风力发电的主流。

采用双馈电机的风力发电系统具有变速运行、四象限潮流控制、改善电能质量、变频器容量小等优点，在风力发电中被广泛使用。

本文以电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC为平台，对兆瓦级变速恒频双馈电机进行了仿真研究。

分析了双馈电机的基本结构、运行原理、能量流动关系，建立了双馈电机数学模型。

在此基础上建立了转子侧变换器与网侧变换器的控制系统。

转子侧变换器采用定子磁链定向的矢量控制，并网前实施空载并网控制，并网成功后进行控制策略切换。

在额定风速以下时，发电机输出功率未达到额定功率，采用最大功率跟踪控制，并给出最大风能追踪下的定子有功功率的参考值；在额定风速以上时，增大桨叶节距角，使风力发电机组保持在额定功率发电。

网侧变换器采用电网电压定向的矢量控制，实现直流电压的稳定及网侧的单位功率因数控制。

仿真研究中，将所建模型与PSCAD/EMTDC模型库中的已有模型相结合。

并网前结合桨距角控制解决了转子转速缺乏控制的问题。

风机从接入电网，控制策略切换到发电的全过程仿真表明，该控制策略能快速地控制发电机的定子电压满足并网条件，实现电机在变速条件下的顺利并网，能够很好的实现功率解耦控制及最大风能追踪。

《基于永磁同步电机的直驱型风力发电系统控制策略的研究》篇一一、引言随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的日益增强，可再生能源的开发与利用已成为当今世界的重要课题。

风力发电作为清洁、可再生的能源形式，其发展前景广阔。

直驱型风力发电系统以其结构简单、维护方便、能量转换效率高等优点，成为风力发电领域的研究热点。

而永磁同步电机（PMSM）因其高效、可靠的性能在直驱型风力发电系统中得到广泛应用。

本文旨在研究基于永磁同步电机的直驱型风力发电系统的控制策略，以提高系统的发电效率和稳定性。

二、直驱型风力发电系统概述直驱型风力发电系统是指风轮机直接驱动永磁同步电机发电的系统。

该系统省去了齿轮箱等传统机械传动装置，简化了系统结构，降低了维护成本。

永磁同步电机利用永磁体产生磁场，无需额外励磁电流，从而减少了能量损耗，提高了系统效率。

三、控制策略研究1. 最大功率点跟踪（MPPT）控制策略为了提高风力发电系统的发电效率，需要实现最大功率点跟踪控制。

MPPT控制策略通过实时监测风速和电机输出功率，调整电机的运行状态，使系统始终处于最佳工作点，从而最大化利用风能资源。

在直驱型风力发电系统中，通过控制电机的转速和电压，实现MPPT控制，提高系统的发电效率。

2. 速度与位置控制策略为了保证永磁同步电机的稳定运行和风力发电系统的可靠性，需要实现速度与位置控制。

通过控制电机的电流和电压，实现对电机转速和位置的精确控制。

同时，结合现代控制算法，如PID 控制、模糊控制等，进一步提高系统的控制精度和稳定性。

3. 故障诊断与保护策略为确保直驱型风力发电系统的安全运行，需要实现故障诊断与保护策略。

通过实时监测电机的电流、电压、温度等参数，及时发现系统故障并采取相应措施。

同时，设置保护装置，如过流保护、过压保护、过热保护等，防止系统因故障而损坏。

四、实验与分析为验证所提控制策略的有效性，进行了一系列实验。

实验结果表明，采用MPPT控制策略的直驱型风力发电系统能够实时跟踪最大功率点，提高系统的发电效率；速度与位置控制策略能够保证电机的稳定运行和系统的可靠性；故障诊断与保护策略能够及时发现并处理系统故障，保护系统安全运行。

《基于永磁同步电机的直驱型风力发电系统控制策略的研究》篇一一、引言随着可再生能源的持续发展，风力发电作为一种绿色、环保的能源方式，已逐渐成为全球范围内的研究热点。

在风力发电系统中，永磁同步电机（PMSM）因其高效率、高功率密度和低维护成本等优点，被广泛应用于直驱型风力发电系统。

本文旨在研究基于永磁同步电机的直驱型风力发电系统的控制策略，以提高系统的运行效率和稳定性。

二、永磁同步电机基本原理永磁同步电机（PMSM）是一种以稀土永磁材料作为转子磁场的电机。

其基本原理是利用电子控制系统控制定子电流的相位和幅值，使电机产生恒定的电磁转矩，从而实现电机的稳定运行。

PMSM具有高效率、高功率密度、低噪音等优点，适用于直驱型风力发电系统。

三、直驱型风力发电系统概述直驱型风力发电系统是指风能直接驱动永磁同步电机进行发电的系统。

该系统无需齿轮箱等传动装置，简化了系统结构，提高了系统的可靠性。

同时，由于直接利用风能驱动电机，使得系统的能量转换效率更高。

四、控制策略研究针对直驱型风力发电系统，本文研究以下控制策略：1. 最大功率点跟踪（MPPT）控制策略：为充分利用风能资源，通过控制电机的工作点在最佳工作曲线附近，实现最大功率输出。

通过实时监测电机的输出功率和风速等信息，调整电机的转速和电压等参数，实现MPPT控制。

2. 速度和电流双闭环控制策略：为保证电机的稳定运行和输出功率的稳定性，采用速度和电流双闭环控制策略。

外环为速度环，根据风速和系统要求设定目标转速；内环为电流环，根据电机定子电流的实际值与参考值之间的误差调整电流控制器，实现对电机转速的精确控制。

3. 故障诊断与保护策略：为保证系统的安全运行，设计故障诊断与保护策略。

通过实时监测电机的运行状态和系统参数，及时发现并处理系统故障。

当系统出现异常时，自动切断电源或调整系统工作状态，避免设备损坏或事故发生。

五、实验与分析为验证所提出的控制策略的有效性，本文进行了实验分析。