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变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术研究 被引量：247
1
作者 林成武 王凤翔 姚兴佳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期122-125,共4页
双馈电机变速恒频(VSCF)风力发电系统,是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频控制的。该文在分析双馈电机运行原理和励磁控制方法的基础上,设计和构建了基于80C196MC单片机的VSCF双馈风力发电机的励磁控制... 双馈电机变速恒频(VSCF)风力发电系统,是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位和相序来实现变速恒频控制的。该文在分析双馈电机运行原理和励磁控制方法的基础上,设计和构建了基于80C196MC单片机的VSCF双馈风力发电机的励磁控制试验系统。对变速恒频控制、恒压控制、并网控制以及亚同步速、同步速和超同步速三种不同运行状态之间的动态转换控制技术,进行了试验研究,为兆瓦级变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统的设计奠定了基础。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 励磁控制 变速恒频 转子绕组 励磁电流 风力发电系统 单片机
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矩阵式变换器交流励磁的变速恒频风力发电系统研究 被引量：143
2
作者 黄科元 贺益康 卞松江 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期100-105,共6页
结合矩阵式变换器、交流励磁发电技术和矢量控制的优点,建立了矩阵式变换器供电的变速恒频交流励磁风力发电机定子磁场定向的矢量变换控制系统模型,该系统能够在不同风速下最大程度地获得风能,高质量发电,并实现有功、无功功率的独立调... 结合矩阵式变换器、交流励磁发电技术和矢量控制的优点,建立了矩阵式变换器供电的变速恒频交流励磁风力发电机定子磁场定向的矢量变换控制系统模型,该系统能够在不同风速下最大程度地获得风能,高质量发电,并实现有功、无功功率的独立调节。仿真结果展现了系统的优良特性,验证了该方案的正确性和有效性。 展开更多
关键词 矩阵式变换器 交流励磁 变速恒频 风力发电系统 风力发电机
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同步发电机励磁控制研究的现状与走向 被引量：65
3
作者 韩英铎 谢小荣 崔文进 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期142-146,共5页
同步发电机励磁控制是电力系统最经济和有效的控制手段之一 ,是一个非常活跃的研究领域。为促进励磁控制理论研究和工程应用的进一步开展 ,并最终提高现代大型电力系统的安全稳定性和运行质量 ,论文阐明了这一研究领域的核心问题所在 ,... 同步发电机励磁控制是电力系统最经济和有效的控制手段之一 ,是一个非常活跃的研究领域。为促进励磁控制理论研究和工程应用的进一步开展 ,并最终提高现代大型电力系统的安全稳定性和运行质量 ,论文阐明了这一研究领域的核心问题所在 ,比较全面地概括了其发展历史与现状 ,试图在一些主要问题上与众多研究者取得共识 ,并提出了进一步研究工作应该面对的重点课题。电力系统发电机励磁控制理论与方法的不断进步 ,有赖于广大科研工作者和工程人员本着实事求是的科学态度 ,走出误区 。 展开更多
关键词 励磁控制 同步发电机 电力系统 稳定控制 自适应控制 智能控制 传递函数
原文传递
PSS控制过程中的借阻尼现象与负阻尼效应 被引量：66
4
作者 赵书强 常鲜戎 +1 位作者 贺仁睦 马燕峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期7-11,共5页
根据考虑PSS控制的线性化系统模型,利用特征值的数学性质,揭示了PSS控制过程中的借阻尼现象,即:PSS提供给机电振荡模式的阻尼是从非机电模式转移来的。另外,结合三机系统算例并通过相量图分析,阐明了多机系统PSS控制过程中的负阻尼效应... 根据考虑PSS控制的线性化系统模型,利用特征值的数学性质,揭示了PSS控制过程中的借阻尼现象,即:PSS提供给机电振荡模式的阻尼是从非机电模式转移来的。另外,结合三机系统算例并通过相量图分析,阐明了多机系统PSS控制过程中的负阻尼效应现象,即:PSS在增加一些机电振荡模式阻尼的同时,将减少另一些机电振荡模式阻尼,并指出负阻尼效应现象是多机系统的一种本质特性。因此,PSS在系统中要合理地配置和恰当地选择参数,以使系统机电振荡模式能够从非机电模式那里“借”来足够而合理的阻尼。所以,PSS在系统中要合理地配置和恰当地选择参数,以使系统机电振荡模式能够从非机电模式那里“借”来足够而合理的阻尼。 展开更多
关键词 电力系统稳定器 PSS 控制过程 阻尼现象 负阻尼效应 励磁系统
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基于迭代PRONY算法的传递函数辨识 被引量：56
5
作者 徐东杰 贺仁睦 高海龙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期40-43,共4页
该文介绍了一种辨识电力系统降阶线性模型的方法:通过迭代方法来提高传统Prony分析的精度,并利用特定的输入信号,使Prony分析可以进行传递函数辨识。将其用于电力系统稳定器(PSS)设计过程中传递函数的辨识,不仅可辨识出系统的降阶模型,... 该文介绍了一种辨识电力系统降阶线性模型的方法:通过迭代方法来提高传统Prony分析的精度,并利用特定的输入信号,使Prony分析可以进行传递函数辨识。将其用于电力系统稳定器(PSS)设计过程中传递函数的辨识,不仅可辨识出系统的降阶模型,同时还可估计系统的初始状态。由于这些传递函数中包含系统中其它机组及控制器的信息,故利用该方法进行PSS设计,便于实现多机协调控制,极大地扩展了此方法在实际系统中的应用范围。文中最后通过2个算例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 电力系统稳定器 迭代PRONY算法 传递函数 辨识 降阶线性模型
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基于Hamilton能量理论的发电机汽门与励磁非线性稳定控制器的设计 被引量：51
6
作者 马进 席在荣 +1 位作者 梅生伟 卢强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期88-93,共6页
基于Hamilton能量理论,该文提出了一种新的非线性稳定控制器的设计方法。文中详细阐述了该方法的理论依据并给出了控制器的具体设计步骤。应用此方法设计了发电机汽门与励磁稳定控制器,仿真结果验证了理论分析的正确性与控制律的有效性... 基于Hamilton能量理论,该文提出了一种新的非线性稳定控制器的设计方法。文中详细阐述了该方法的理论依据并给出了控制器的具体设计步骤。应用此方法设计了发电机汽门与励磁稳定控制器,仿真结果验证了理论分析的正确性与控制律的有效性。由于在控制器设计中未用到任何线性化方法,因而所得控制器充分利用了系统的非线性特性;考虑到Hamilton能量函数实际上是动态系统的Lyapunov函数,因此,该文也给出了一种从能量角度设计电力系统非线性稳定控制器的新方法。 展开更多
关键词 Hamilton能量理论 发电机 汽门 励磁非线性稳定控制器 设计
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同步发电机励磁控制的任务及其设计思想比较 被引量：25
7
作者 刘增煌 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第8期6-9,16,共5页
论述了同步发电机励磁控制在维持发电机电压水平和提高电力系统稳定性两大任务间的关系，并对三种励磁控制方式的设计思想和方法进行了比较。
关键词 同步发电机 励磁控制 电力系统 设计 暂态稳定
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同时改善稳定性和电压精度的非线性励磁控制器 被引量：40
8
作者 孙元章 黎雄 +1 位作者 戴和平 卢强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第5期332-336,共5页
根据发电机励磁控制的任务，本文基于微分几何控制理论提出了一种新的非线性励磁控制器的设计方法。应用该方法设计的非线性励磁控制器不仅可以有效地改善电力系统的稳定性，而且还可以满足电压精度调节的要求。实例仿真结果表明，该种... 根据发电机励磁控制的任务，本文基于微分几何控制理论提出了一种新的非线性励磁控制器的设计方法。应用该方法设计的非线性励磁控制器不仅可以有效地改善电力系统的稳定性，而且还可以满足电压精度调节的要求。实例仿真结果表明，该种控制器与已有的非线性励磁控制器相比，在改善稳定性的同时，防止了电压超调现象。 展开更多
关键词 励磁控制 稳定性 电压精度
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交流励磁变速恒频风力发电系统的运行与控制 被引量：51
9
作者 刘其辉 贺益康 赵仁德 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期129-136,共8页
合理的励磁控制是确保变速恒频风力发电机可靠、高效运行的关键。分析了旋转坐标系下双馈型异步发电机(DFIG)的数学模型,采用定子磁链定向方式推导了DFIG矢量控制策略,并通过DFIG功率控制实现最大风能追踪。采用双PWM变换器作为DFIG的... 合理的励磁控制是确保变速恒频风力发电机可靠、高效运行的关键。分析了旋转坐标系下双馈型异步发电机(DFIG)的数学模型,采用定子磁链定向方式推导了DFIG矢量控制策略,并通过DFIG功率控制实现最大风能追踪。采用双PWM变换器作为DFIG的励磁电源,其中网侧变换器通过电网电压定向矢量控制实现交流侧功率因数和直流母线电压控制。在10kW机组上进行了包括发电机稳、动态变速恒频运行,最大风能追踪以及网侧变换器控制等内容的实验研究,实现了DFIG功率解耦、最大风能追踪以及相应的变换器工作状态的切换,验证了控制策略的正确性。 展开更多
关键词 交流励磁 变速恒频 风力发电 矢量控制 双PWM变换器
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一种高性能的非线性励磁控制 被引量：37
10
作者 李啸骢 程时杰 +1 位作者 韦化 王少荣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期37-42,共6页
考虑到在基于微分几何的非线性控制中,输出函数的选取会直接影响到变换后的线性空间的构成,从而影响到控制器的最终控制效果这一事实,该文提出了通过将输出函数选取为多状态变量组合形式的简便方法来解决非线性控制系统的动、静态性能... 考虑到在基于微分几何的非线性控制中,输出函数的选取会直接影响到变换后的线性空间的构成,从而影响到控制器的最终控制效果这一事实,该文提出了通过将输出函数选取为多状态变量组合形式的简便方法来解决非线性控制系统的动、静态性能的综合协调问题,从而有效地提高控制系统的整体综合性能;将此方法用于发电机的非线性励磁控制系统中,成功地找到了一种具有较高控制性能的非线性励磁控制律。仿真结果显示,该控制律既能很好地提高发电机端电压控制精度,又能有效地提高发电机组的运行稳定性,并表明所提出的控制器能有效地协调系统中各状态量的动、静态性能,具有较好的工业运用价值。 展开更多
关键词 发电机组 非线性励磁控制 微分几何 静态性能 电力系统
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电力系统非线性鲁棒自适应分散励磁控制设计 被引量：44
11
作者 兰洲 甘德强 +1 位作者 倪以信 徐政 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第17期1-5,共5页
利用反步法设计了多机电力系统中的非线性鲁棒自适应励磁控制方案,控制目标是调节发电机功角和频率至稳态运行点的极小领域,并使闭环系统对发电机阻尼系数和电抗参数的不确定性具有自适应能力,且对模型误差和外部有界干扰具备鲁棒性,同... 利用反步法设计了多机电力系统中的非线性鲁棒自适应励磁控制方案,控制目标是调节发电机功角和频率至稳态运行点的极小领域,并使闭环系统对发电机阻尼系数和电抗参数的不确定性具有自适应能力,且对模型误差和外部有界干扰具备鲁棒性,同时保证各控制器是分散化和本地化的。采用4机系统进行的数字仿真结果表明,实施此方案能有效地提高发电机的功角稳定性。 展开更多
关键词 电力系统 暂态稳定 励磁控制 鲁棒自适应控制 反步法
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水轮发电机组的非线性控制器仿真研究 被引量：30
12
作者 刘翔 李东海 +1 位作者 姜学智 胡雪蛟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期91-96,共6页
基于水轮发电机组刚性水击模型 ,分别采用逆系统非线性控制和自抗扰控制 (ADRC)方法 ,设计了水门和励磁控制系统。针对水轮发电机组刚性水击模型对象和弹性水击模型对象 ,进行了数值仿真实验。研究结果表明 ,当受控对象与其设计模型接近... 基于水轮发电机组刚性水击模型 ,分别采用逆系统非线性控制和自抗扰控制 (ADRC)方法 ,设计了水门和励磁控制系统。针对水轮发电机组刚性水击模型对象和弹性水击模型对象 ,进行了数值仿真实验。研究结果表明 ,当受控对象与其设计模型接近时 ,逆系统解耦控制具有优良的控制品质 ,但对对象模型变化的适应性较差 ;逆系统两通道独立控制系统具有优良的暂态稳定性 ,但在励磁控制中需另加调压措施 ;自抗扰控制对机组模型结构和参数的变化、内外扰动都具有很好的适应性和鲁棒性 ,控制品质优良 ,是一种很有前景的水轮发电机组控制策略。 展开更多
关键词 水轮发电机组 非线性控制器 仿真
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磁悬浮无轴承电机悬浮力绕组励磁及控制方式分析 被引量：13
13
作者 王宝国 王凤翔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期105-108,共4页
该文对磁悬浮无轴承电机悬浮力绕组的励磁及控制方式进行了分析。从磁悬浮无轴承电机的运行原理出发,通过将1台该种电机等效成具有不同极数的2台电机,研究电机内磁场和转子的相对运动,得出绕组极数选取方案与等效电机工作状态的关系。... 该文对磁悬浮无轴承电机悬浮力绕组的励磁及控制方式进行了分析。从磁悬浮无轴承电机的运行原理出发,通过将1台该种电机等效成具有不同极数的2台电机,研究电机内磁场和转子的相对运动,得出绕组极数选取方案与等效电机工作状态的关系。进一步推导出绕组极数选取方案与悬浮力绕组励磁方式的关系。从中可以看出绕组极 数选取方案决定悬浮力绕组的电能传递方向及它的励磁方式。针对悬浮力绕组存在的两种励磁及控制方式,重点讨论了悬浮力绕组工作在自励方式时,控制悬浮力绕组励磁电流的方法。提出一种采用逆变器并联电容器的新方法,该方法通过PWM逆变器控制悬浮力绕组中励磁电流。最后,进行了实验研究。 展开更多
关键词 磁悬浮无轴在电机 悬浮力绕组 励磁控制方式 分析
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同步发电机励磁非线性预测控制 被引量：22
14
作者 梁志珊 张化光 +1 位作者 王红月 聂宏展 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第12期52-56,共5页
介绍了一种新的非线性控制器设计方法 :使用预测控制理论对非线性系统进行控制 ,并将这种方法应用于单机 无穷大系统励磁控制。得到了一种以有功功率、角速度和机端电压作为变量的非线性系统的控制规律。仿真结果表明 :该方法既能改善... 介绍了一种新的非线性控制器设计方法 :使用预测控制理论对非线性系统进行控制 ,并将这种方法应用于单机 无穷大系统励磁控制。得到了一种以有功功率、角速度和机端电压作为变量的非线性系统的控制规律。仿真结果表明 :该方法既能改善功角稳定性 ,又能改善发电机端电压的动态特性 ,比目前认为较好的微分几何等方法更有效、更实用。 展开更多
关键词 同步发电机 励磁控制 非线性预测控制 电力系统
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发电机励磁与汽门系统解耦控制的神经网络逆系统方法 被引量：24
15
作者 戴先中 张腾 +1 位作者 张凯锋 陆翔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期75-80,共6页
在分析励磁与汽门系统可逆性的基础上为输电系统中汽轮发电机组的控制提出了一种新的解耦控制器的设计方法。在系统精确模型参数未知的情况下,神经网络逆系统可将被控系统解耦成两个SISO线性子系统;然后为了满足高性能控制的要求,针对... 在分析励磁与汽门系统可逆性的基础上为输电系统中汽轮发电机组的控制提出了一种新的解耦控制器的设计方法。在系统精确模型参数未知的情况下,神经网络逆系统可将被控系统解耦成两个SISO线性子系统;然后为了满足高性能控制的要求,针对两个不同的子系统增加两个不同的线性控制器来形成闭环控制。理论分析和仿真结果表明:该控制策略较好地解决了输电系统中汽轮发电机组控制时存在的多变量、非线性、强耦合问题;实现了系统的动态解耦控制,因此可显著增强输电系统的暂态稳定性。 展开更多
关键词 汽门系统 解耦控制 神经网络 逆系统方法 汽轮发电机 励磁系统
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非线性H_∞励磁控制器的设计 被引量：22
16
作者 蔡超豪 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期50-52,共3页
对单机无穷大系统进行非线性H∞励磁控制器的设计。应用直接反馈线性化方法,直接指定虚拟控制量,简化了计算;采用△d、△w、△Pe和△Vt的积分量为状态变量,以同时改善电力系统的稳定性和调压精度;应用H∞控制理论和MATLAB的m -综合工具... 对单机无穷大系统进行非线性H∞励磁控制器的设计。应用直接反馈线性化方法,直接指定虚拟控制量,简化了计算;采用△d、△w、△Pe和△Vt的积分量为状态变量,以同时改善电力系统的稳定性和调压精度;应用H∞控制理论和MATLAB的m -综合工具箱完成权函数的优化,直接解决鲁棒控制设计;对控制律进行实用化处理,并利用Powersys工具箱进行了仿真分析,收到了较好的效果。 展开更多
关键词 非线性H∞励磁控制器 设计 电力系统 稳定性 鲁棒控制
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基于粒子群优化的分数阶PID预测函数参数整定 被引量：29
17
作者 郭伟 韩丹丹 +1 位作者 徐金成 程远 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第1期70-73,共4页
为避免分数阶PID预测函数手动调节参数的不确定性以及繁琐性,应用粒子群算法优化其参数,完善分数阶PID预测函数控制器,并提高其控制精度,充分体现了算法的智能性。将粒子群整定分数阶PID预测函数算法应用于单变量的励磁控制系统中,通过M... 为避免分数阶PID预测函数手动调节参数的不确定性以及繁琐性,应用粒子群算法优化其参数,完善分数阶PID预测函数控制器,并提高其控制精度,充分体现了算法的智能性。将粒子群整定分数阶PID预测函数算法应用于单变量的励磁控制系统中,通过Matlab仿真并与模糊分数阶PID预测函数以及经验调节方法相比较,结果表明,粒子群算法整定参数收敛速度快,找到最优点时间短,整定后的算法具有静态误差小、无超调、上升速度快、调节时间短、抗干扰能力强等优点,能很好地满足励磁系统的动态特性,并具有较强的鲁棒性及适应性。 展开更多
关键词 粒子群优化 分数阶PID预测函数控制 励磁控制
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混合励磁同步电机调速系统的控制策略 被引量：25
18
作者 杨成峰 林鹤云 刘细平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期27-33,共7页
为了研究混合励磁同步电机(HESM)调速系统的有效控制策略,推导出HESM在dq0坐标系统下的数学模型,设计了基于矢量控制的HESM调速系统,提出了HESM调速系统的分区控制策略及其实现方法。采用MATLAB软件下的Simulink/PSB工具箱,建立了HESM... 为了研究混合励磁同步电机(HESM)调速系统的有效控制策略,推导出HESM在dq0坐标系统下的数学模型,设计了基于矢量控制的HESM调速系统,提出了HESM调速系统的分区控制策略及其实现方法。采用MATLAB软件下的Simulink/PSB工具箱,建立了HESM调速系统的仿真模型,并根据不同目的要求,设计了不同的仿真方法,分析了HESM调速系统在低速标准调速区、低速增磁调速区及高速弱磁调速区的调速特性,并与PMSM调速系统进行了仿真比较。结果表明,HESM调速系统比PMSM调速系统具有更高的恒转矩输出和更宽的恒功率运行范围,且增磁励磁电流给定通道的调节能提高电机动态响应速度。 展开更多
关键词 混合励磁 同步电机 数学模型 控制策略 仿真
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多机电力系统中STATCOM与发电机励磁的协调控制 被引量：14
19
作者 谢小荣 崔文进 +1 位作者 陈远华 韩英铎 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期14-17,共4页
针对一个典型的两区域且区间联络线中间带 STATCOM的 4机电力系统 ,应用信息结构约束下的最优协调控制理论与算法 ,设计了输出反馈的线性二次型 (LQ)分散控制规律 ,得到的励磁控制器考虑了机组原有 PID自动电压调节器 (AVR)的结构约束 ... 针对一个典型的两区域且区间联络线中间带 STATCOM的 4机电力系统 ,应用信息结构约束下的最优协调控制理论与算法 ,设计了输出反馈的线性二次型 (LQ)分散控制规律 ,得到的励磁控制器考虑了机组原有 PID自动电压调节器 (AVR)的结构约束 ,并通过在 STATCOM安装处构造一个能反映区间振荡模式的就地观测量 ,以抑制区间低频振荡。应用数字仿真研究了所得控制规律的性能 ,结果表明 ,协调控制器大大地提高了系统暂态稳定水平和区间传输容量 ,而且 ,由于采用了完全分散的信息模式和输出反馈方式 ,控制器实现代价低、可靠性高 。 展开更多
关键词 协调控制 静止同步补偿器 励磁控制 多机系统 发电机 电力系统 暂态稳定性
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同步发电机励磁控制方式发展综述 被引量：14
20
作者 李家坤 《电力学报》 2005年第1期26-29,共4页
综述了同步发电机励磁控制方式的发展过程,指出了几种控制方式的优、缺点,展望了今后的发展方向。
关键词 电力系统稳定性 同步发电机 励磁控制
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