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基于最优占空比的风力发电机MPPT方法研究 被引量：3
1
作者 田宏 肖昌允 卫东 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1661-1664,1671,共5页
针对目前已有的最大功率跟踪(MPPT)控制方法的不足,为提高风力发电的最大风能利用效率,根据风力发电机和boost变换器的输出特性,在变风速条件下,通过给定最佳机械转矩,直接计算最优占空比,控制风机电磁转矩,实现最大功率追踪控制。针对G... 针对目前已有的最大功率跟踪(MPPT)控制方法的不足,为提高风力发电的最大风能利用效率,根据风力发电机和boost变换器的输出特性,在变风速条件下,通过给定最佳机械转矩,直接计算最优占空比,控制风机电磁转矩,实现最大功率追踪控制。针对GP-300和FD-5型直驱式永磁风力发电机,进行功率跟踪控制仿真实验,实验结果表明所提出方法的有效性和可靠性,并具有良好的工程应用前景。 展开更多
关键词 最大风能利用率 直驱式永磁风力发电机 最优占空比 最大功率跟踪控制
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直驱式永磁风力发电机的瞬态磁场有限元分析 被引量：3
2
作者 马巧丽 林瑞全 丁旭玮 《电机与控制应用》 北大核心 2013年第9期53-58,共6页
利用Ansoft有限元分析软件对3.75 kW直驱式永磁风力发电机进行建模求解,分析了电机在空载、额定负载和三相短路情况下的工作特性。结果表明Ansoft有限元分析软件能够有效反映电机内部电磁场变化,为电机的优化设计提供科学依据。
关键词 直驱式永磁风力发电机 有限元分析 电磁场分析
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风电机组多电平变流器数字化控制技术
3
作者 师磊 《大众用电》 2022年第10期45-46,共2页
常规条件下,直驱式永磁风力发电机组使用多电平变流器进行电能与电功率的转换,合理布置多台并联电流器,不仅可以提高电网功率等级,还可以使并联单元对电能的稳定供应与传输。但由于多电平电流器之间的单元开关动作存在差异,导致变流器... 常规条件下,直驱式永磁风力发电机组使用多电平变流器进行电能与电功率的转换,合理布置多台并联电流器,不仅可以提高电网功率等级,还可以使并联单元对电能的稳定供应与传输。但由于多电平电流器之间的单元开关动作存在差异,导致变流器在转换电能过程中极易出现不平衡的能量流量问题。 展开更多
关键词 多电平变流器 数字化控制技术 直驱式永磁风力发电机 风电机组 多台并联 功率等级 稳定供应 开关动作
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应用于直驱式永磁风力发电机的永磁体镀层后粘接胶水的一种选择
4
作者 武尧尧 苏剑涛 高宏志 《电机与控制应用》 北大核心 2012年第S1期67-69,共3页
作为直驱式永磁风力发电机的关键部件,永磁体的性能直接关系到直驱式风力发电机的工作性能。永磁体镀层后的粘接使用是直驱式永磁风力发电机的一种需要,为获得适用于镀层后永磁体粘接的胶水特性,从永磁体镀层类型特点出发,应用厌氧胶特... 作为直驱式永磁风力发电机的关键部件,永磁体的性能直接关系到直驱式风力发电机的工作性能。永磁体镀层后的粘接使用是直驱式永磁风力发电机的一种需要,为获得适用于镀层后永磁体粘接的胶水特性,从永磁体镀层类型特点出发,应用厌氧胶特性对粘接后的带镀层的永磁体进行剪切强度分析。分析得到:厌氧胶适用于镀层后永磁体的粘接。 展开更多
关键词 直驱式永磁风力发电机 永磁体 镀层 厌氧胶
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直驱式永磁风力发电机运行特性有限元分析研究
5
作者 张健 姚丙雷 +1 位作者 陈伟华 刘义杰 《电机与控制应用》 北大核心 2014年第2期39-44,共6页
针对直驱永磁风力发电机结构相对复杂,现阶段磁路法分析不够准确、数值分析方法应用不是特别充分的问题,以Ansys为分析工具建立了同时考虑永磁直驱风力发电机和外电路特性的场路耦合模型,得到了能够研究电机空载、负载及非正常运行等不... 针对直驱永磁风力发电机结构相对复杂,现阶段磁路法分析不够准确、数值分析方法应用不是特别充分的问题,以Ansys为分析工具建立了同时考虑永磁直驱风力发电机和外电路特性的场路耦合模型,得到了能够研究电机空载、负载及非正常运行等不同工况的一体化分析模型。以一台1.5 MW永磁直驱电机为例,使用场路耦合时步有限元法,建立了半单元电机模型,计算了其空载、负载功角性能,以及突然短路时的永磁体退磁特性。通过对比仿真与实测得到的相关曲线,发现其吻合较好,证明了该时步有限元分析模型具有良好的计算精度,可为永磁直驱电机的准确性能计算提供参考。 展开更多
关键词 直驱式永磁风力发电机 时步有限元 性能计算 运行特性
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电网电压故障下直驱型风力发电机组运行特性仿真分析 被引量：5
6
作者 马伟娜 姚万业 +1 位作者 白恺 宋鹏 《华北电力技术》 CAS 2014年第10期55-60,共6页
为保障风电大规模接入条件下电力系统的高效稳定运行,电网故障对风力发电机组的影响及相应故障穿越控制策略的研究逐步成为国内外研究热点。在研究直驱型永磁同步风力发电机组数学解析算法的基础上,运用PSCAD仿真平台建立了直驱型永磁... 为保障风电大规模接入条件下电力系统的高效稳定运行,电网故障对风力发电机组的影响及相应故障穿越控制策略的研究逐步成为国内外研究热点。在研究直驱型永磁同步风力发电机组数学解析算法的基础上,运用PSCAD仿真平台建立了直驱型永磁风力发电机组仿真模型,并对直驱型风力发电机组在电网电压跌落和骤升工况下的暂态特性进行了仿真研究。 展开更多
关键词 电网故障 直驱型永磁风力发电机组 PSCAD 仿真模型 暂态特性
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基于PSASP自定义接口功能的直驱型风电机组简化模型 被引量：3
7
作者 吴峰 雎康 +4 位作者 黄弘扬 史林军 华文 赵一琰 邓晖 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期79-87,共9页
针对大规模直驱永磁风电系统机电暂态仿真时采用PSASP自带的通用发电机模型不能表述实际直驱型永磁风力发电机组(简称D-PMSG)运行特性的问题,以某地近海风电场D-PMSG单机测试数据作为参考,利用PSASP自定义建模环境(PSAP/UD)搭建直驱永... 针对大规模直驱永磁风电系统机电暂态仿真时采用PSASP自带的通用发电机模型不能表述实际直驱型永磁风力发电机组(简称D-PMSG)运行特性的问题,以某地近海风电场D-PMSG单机测试数据作为参考,利用PSASP自定义建模环境(PSAP/UD)搭建直驱永磁风机暂态简化模型。D-PMSG暂态简化模型忽略发电机及机侧变流器影响,同时考虑低电压穿越时动态短路电流的特性、电压频率保护控制以及有功恢复速率设置,将D-PMSG当成带有低压穿越保护的受控电流源,并根据D-PMSG低压穿越时的实测数据基于遗传算法实现了重要参数的优化工作。通过分别将D-PMSG暂态简化模型与详细模型、增加爬坡功率设置以及单机测试系统实测运行数据在三相短路故障条件下的对比,验证了D-PMSG暂态简化方法的正确性,以及参数优化方法的有效性。 展开更多
关键词 直驱型永磁风力发电机组 低压穿越 参数优化 PSASP/UD 遗传算法 近海风电场
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基于解析法的直驱型永磁风力发电机的设计
8
作者 王金平 刘林波 周晓燕 《电机与控制应用》 北大核心 2014年第12期35-38,42,共5页
采用解析法对研制开发的50 k W直驱型永磁风力发电机进行研究,对其电磁性能进行分析比较。重点对四种不同的极槽配合进行了理论研究,分别对齿槽转矩以及气隙磁密进行了分析,根据分析结果提出了三台电机的电磁方案并加工制造。结果表明:... 采用解析法对研制开发的50 k W直驱型永磁风力发电机进行研究,对其电磁性能进行分析比较。重点对四种不同的极槽配合进行了理论研究,分别对齿槽转矩以及气隙磁密进行了分析,根据分析结果提出了三台电机的电磁方案并加工制造。结果表明:样机系统运行良好。 展开更多
关键词 直驱型永磁风力发电机 解析法 极槽配合 齿槽转矩 气隙磁密
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直驱型永磁风机复合低压穿越方法研究和验证
9
作者 李娟 《赤峰学院学报（自然科学版）》 2012年第23期157-158,共2页
新的电网规则要求风力发电系统具有低压穿越能力.本文首先对直驱型永磁风力发电系统在Matlab/Simulink平台进行建模分析,然后研究了一种复合型的低压穿越控制方法和策略,最后通过Matlab/Simulink平台实验仿真对该方法和策略进行分析验证... 新的电网规则要求风力发电系统具有低压穿越能力.本文首先对直驱型永磁风力发电系统在Matlab/Simulink平台进行建模分析,然后研究了一种复合型的低压穿越控制方法和策略,最后通过Matlab/Simulink平台实验仿真对该方法和策略进行分析验证,实验结果表明其有效可行. 展开更多
关键词 低压穿越 直驱型永磁风力发电机 CROWBAR
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直驱式永磁同步风力发电机组建模及其控制策略 被引量：236
10
作者 尹明 李庚银 +2 位作者 张建成 赵巍然 薛轶峰 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第15期61-65,共5页
以永磁体励磁多极直驱式同步风力发电机组(directly driven wind turbine with permanent magnet synchronous generators,D-PMSG)为对象,建立了包括风力机模型、传动系统模型和发电机模型的D-PMSG数学模型,提出了风力机桨距角和发电机... 以永磁体励磁多极直驱式同步风力发电机组(directly driven wind turbine with permanent magnet synchronous generators,D-PMSG)为对象,建立了包括风力机模型、传动系统模型和发电机模型的D-PMSG数学模型,提出了风力机桨距角和发电机转速的控制策略:桨距角的控制策略中以风速和发电机功率为输入信号,采用比例–积分控制很好地反映了不同风速对桨距角控制的不同要求;发电机转速控制策略中采用dq同步旋转坐标下的矢量控制方法,用d轴电流控制无功功率,用q轴电流控制转速,既实现了机组的解耦控制,又充分利用了发电机容量。运用Matlab/Simulink建立了D-PMSG仿真模型,对风速阶跃变化时机组运行情况进行了仿真,结果验证了该模型的合理性及控制策略的正确性和可行性。 展开更多
关键词 风力发电 直驱式永磁同步风力发电机组(D-PMSC) 桨距角控制 转速控制 变速
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直驱永磁风力发电系统低电压穿越改进控制策略研究 被引量：39
11
作者 李戈 宋新甫 常喜强 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期74-78,83,共6页
采用改进的瞬时对称分量法对电网电压瞬时值进行对称分量分解,提出了电网电压不对称跌落时D-PMSG的低电压穿越控制策略。按照电网电压正序分量和额定电压的比值减小发电机功率,并在解耦控制中分别控制正序和负序分量,正序通道完成能量... 采用改进的瞬时对称分量法对电网电压瞬时值进行对称分量分解,提出了电网电压不对称跌落时D-PMSG的低电压穿越控制策略。按照电网电压正序分量和额定电压的比值减小发电机功率,并在解耦控制中分别控制正序和负序分量,正序通道完成能量的传输,负序通道产生和电网负序电压相等的负序电压,从而保证网侧逆变器电流中无负序分量,避免了逆变器非全相过负荷,充分利用其容量。仿真结果研究表明,提出的改进控制策略实现了不对称故障下的低电压穿越,并且保持了逆变器三相电流对称。 展开更多
关键词 直驱永磁同步风力发电机组 低电压穿越 不对称电网电压 瞬时对称分量法
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直驱永磁风力发电系统可靠性技术综述 被引量：32
12
作者 邓秋玲 姚建刚 +3 位作者 黄守道 吴蓉 王良之 王卿明 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期144-151,共8页
随着电力系统中风电量的增加,发电机组与电网之间的相互影响越来越大,电力系统对并网风力发电机组在外部电网故障和机组内部故障下的不间断运行能力提出了更高的要求。介绍了可靠性基本理论,分析了电机、变流器和电网的可能故障,总结和... 随着电力系统中风电量的增加,发电机组与电网之间的相互影响越来越大,电力系统对并网风力发电机组在外部电网故障和机组内部故障下的不间断运行能力提出了更高的要求。介绍了可靠性基本理论,分析了电机、变流器和电网的可能故障,总结和评价了各种提高直驱永磁风电系统可靠性技术的措施,讨论了未来风力发电系统可靠性技术发展的主要方向,为研究具有故障容错能力和高可靠性的直驱永磁风力发电系统提供了理论基础。 展开更多
关键词 直驱永磁风力发电机 可靠性 故障容错 冗余
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直驱式永磁同步风力发电机中混沌运动的滑模变结构控制 被引量：32
13
作者 杨国良 李惠光 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期7552-7557,共6页
以直驱式永磁同步风力发电机(D-PMSG)作为研究对象,推导了其数学模型,论证了在某些参数及工作条件下会出现混沌运动,提出了D-PMSG混沌运动的滑模变结构控制方法,通过控制桨距角β来实现.针对风力机系统的非线性,参数变化等特性,根据风... 以直驱式永磁同步风力发电机(D-PMSG)作为研究对象,推导了其数学模型,论证了在某些参数及工作条件下会出现混沌运动,提出了D-PMSG混沌运动的滑模变结构控制方法,通过控制桨距角β来实现.针对风力机系统的非线性,参数变化等特性,根据风力机机理,基于一定假设得到风力机在某一工况点线性模型,进而提出滑模变结构控制方案,充分利用变结构控制对被控对象的模型误差、对象参数的变化以及外部干扰有极佳的不敏感性的优点.仿真结果表明所提出控制方案的有效性,控制响应速度快,控制鲁棒性好,能适用于系统具有不确定性参数情形等优点.研究结果为直驱式风力发电系统的混沌控制应用提供了有价值的参考. 展开更多
关键词 风力发电 直驱式永磁同步风力发电机组(D-PMSG) 混沌控制 滑模变结构控制
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提高直驱永磁风机低电压穿越能力的功率协调控制方法 被引量：30
14
作者 刘忠义 刘崇茹 李庚银 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期23-29,共7页
在分析直驱永磁同步风力发电机低电压穿越问题产生机理的基础上,提出了一种适用于直驱风机的新型功率协调控制方法。该方法综合使用改进的双侧变流器和桨距角控制手段,低压暂态时,利用变流器直流母线电容充电储能配合风机转子变速储能... 在分析直驱永磁同步风力发电机低电压穿越问题产生机理的基础上,提出了一种适用于直驱风机的新型功率协调控制方法。该方法综合使用改进的双侧变流器和桨距角控制手段,低压暂态时,利用变流器直流母线电容充电储能配合风机转子变速储能承担风机产生的不平衡能量,减弱机组机械轴系所受的冲击作用;使用变桨系统减少风机捕获的风能,减轻机组低电压穿越的负担;通过网侧变流器向电网提供动态无功功率,减小网侧电压的跌落幅度;同时在双侧变流器的控制器中增加协调限流控制环节,用以保证风机有功无功控制目标的有效实现。文中所述方法不附加任何硬件,充分使用直驱风机自身可用的控制手段,能够有效提高直驱风机在全风域范围内的低电压穿越能力。最后,使用DIgSILENT/Power Factory搭建仿真实例,验证了所述方法的实用性和有效性。 展开更多
关键词 直驱永磁同步风力发电机 低电压穿越 功率协调控制 变流器控制 桨距角控制
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直驱永磁风力发电机组的频率响应简化模型及其应用 被引量：19
15
作者 侍乔明 付立军 +3 位作者 李海英 王永平 吴优 王刚 《智慧电力》 北大核心 2020年第1期42-48,90,共8页
基于直驱永磁风力发电机组(D-PMSG)详细仿真模型开展多风机虚拟惯量的协同控制研究,存在仿真计算耗时多、难以确定影响虚拟惯量控制的主要因素等问题,为此提出了一种D-PMSG的频率响应简化建模及适用于多机虚拟惯量控制研究的风电场频率... 基于直驱永磁风力发电机组(D-PMSG)详细仿真模型开展多风机虚拟惯量的协同控制研究,存在仿真计算耗时多、难以确定影响虚拟惯量控制的主要因素等问题,为此提出了一种D-PMSG的频率响应简化建模及适用于多机虚拟惯量控制研究的风电场频率响应简化建模方法。仿真结果表明,所提模型能够有效反映风机的频率响应特性,简化风电场建模的复杂度。 展开更多
关键词 直驱永磁风力发电机组 频率响应 简化模型 虚拟惯量控制 多时间尺度
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机械轴系模型对直驱永磁同步风力发电机暂态分析的影响 被引量：17
16
作者 刘忠义 刘崇茹 李庚银 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期145-152,共8页
主要研究机械轴系模型对直驱永磁同步风力发电机暂态分析的影响。利用能量守恒原理从理论上详细分析了直驱风机机械轴系分别采用两质块模型和单质块模型时机组的暂态响应情况,阐明了不同机械轴系模型造成直驱风机暂态分析结果差异的机... 主要研究机械轴系模型对直驱永磁同步风力发电机暂态分析的影响。利用能量守恒原理从理论上详细分析了直驱风机机械轴系分别采用两质块模型和单质块模型时机组的暂态响应情况,阐明了不同机械轴系模型造成直驱风机暂态分析结果差异的机理。然后通过时域仿真研究了直驱风机采用不同机械轴系模型以及不同控制方法时的暂态响应特性,验证了理论分析的正确性,并给出了适用于直驱风机暂态分析的机械轴系模型选取原则。研究结果表明:相较两质块模型,单质块模型会使直驱风机机械轴系的暂态振荡幅度偏小;没有附加阻尼控制的直驱风机,其机械轴系应该使用两质块模型进行暂态研究;具有附加阻尼控制的直驱风机,则可以采用单质块模型模拟机械轴系的暂态行为。 展开更多
关键词 直驱永磁同步风力发电机 机械轴系模型 暂态分析 能量守恒原理
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基于变流器控制策略的直驱永磁风力发电机优化设计 被引量：13
17
作者 高剑 黄守道 +1 位作者 张文娟 陈正茂 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期103-109,共7页
直驱永磁风力发电机通过一个背靠背全功率变流器与电网相连,因此传统基于电网电压的直接并网同步发电机设计与分析模型不再适用于直驱永磁风力发电机。本文提出了一种新的直驱永磁风力发电机的设计分析模型,该模型综合考虑了变流器电流... 直驱永磁风力发电机通过一个背靠背全功率变流器与电网相连,因此传统基于电网电压的直接并网同步发电机设计与分析模型不再适用于直驱永磁风力发电机。本文提出了一种新的直驱永磁风力发电机的设计分析模型,该模型综合考虑了变流器电流矢量控制策略对发电机特性和性能的影响,能更准确地反映直驱永磁风力发电机的实际运行状况。基于该模型,运用遗传算法对1.5MW、3MW、5MW、7MW和10MW五种功率等级的永磁直驱风力发电机进行了以材料成本最低为目标的优化设计,设计结果表明电机的重量和成本都得到了下降。最后运用有限元方法,对10MW永磁直驱风力发电机进行了空载、负载的性能仿真分析,仿真结果验证了本文提出的设计模型和优化设计方法的正确性。 展开更多
关键词 直驱永磁风力发电机 变流器 设计模型 优化设计 有限元法
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直驱式永磁同步风电机组的风电场降阶等值模型 被引量：13
18
作者 饶日晟 张亚丽 叶林 《广东电力》 2019年第6期9-17,共9页
针对直驱式永磁同步风电机组的风电场等值建模这一难题,采用模型降阶方法和参数辨识技术,提出了一种风电场降阶等值模型构建方法。该方法首先根据直驱式永磁同步风电机组的数学表征构建聚合风电场的等值模型,采用平衡截断模型降阶方法... 针对直驱式永磁同步风电机组的风电场等值建模这一难题,采用模型降阶方法和参数辨识技术,提出了一种风电场降阶等值模型构建方法。该方法首先根据直驱式永磁同步风电机组的数学表征构建聚合风电场的等值模型,采用平衡截断模型降阶方法进一步对风电场等值模型进行降阶处理,建立风电场降阶等值模型;然后利用确定自回归移动平均方法辨识等值风电场的模型参数,并通过实例风电场进行仿真分析。算例分析表明,数据的降阶等值模型能够合理表征风电场的并网运行状况,在风速波动和电网扰动下均能反映出风电场的动态输出特性,可为直驱式永磁同步风电机组的风电场运行分析及并网研究提供参考。 展开更多
关键词 风电场 直驱式永磁同步风力发电机 等值模型 模型降阶 参数辨识
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多机型风电机组机网扭振的模型与机理 被引量：10
19
作者 解大 王瑞琳 +1 位作者 王西田 张延迟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1281-1287,共7页
分别针对风电场的定桨失速型、直驱式永磁型和双馈异步型风力发电机组3种主流机型的机网扭振机理进行了分析。建立了风力发电机组机网扭振研究的小信号分析模型,包括风力机的机械旋转系统模型、发电机模型、控制模型及电网模型。其中机... 分别针对风电场的定桨失速型、直驱式永磁型和双馈异步型风力发电机组3种主流机型的机网扭振机理进行了分析。建立了风力发电机组机网扭振研究的小信号分析模型,包括风力机的机械旋转系统模型、发电机模型、控制模型及电网模型。其中机械旋转系统包括风力机的桨叶、高速轴、齿轮箱、低速轴和发电机转子,等效为3个集中质量块-弹簧模型;发电机、电网及控制模型均在dq坐标系下建立。建立了整个模型的状态方程。通过仿真研究了上述3种机型风电机组机网扭振的单机对无穷大仿真模型,利用输电线路首端三相短路故障激发风电场和电网间的机网扭振现象,得到了转速和转矩的扭振曲线,扭振频率与计算得出的风力发电机组机械旋转系统固有频率吻合,验证了模型的准确性。 展开更多
关键词 风力发电 定桨失速型异步感应式风力发电机 双馈异步风力发电机 直驱式永磁同步风力发电机 机网扭振
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不对称故障下直驱永磁风电机组运行控制方式综述 被引量：10
20
作者 徐晓宾 李凤婷 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2016年第1期96-102,共7页
首先根据电网不对称故障特征,总结分析了直驱永磁同步风力发电机组在电网不对称故障下运行面临的问题及产生的原因。在此基础上,就抑制背靠背双PWM变流器直流母线电压波动、升高、保持并网电流平衡3方面总结归纳了针对解决不对称故障时... 首先根据电网不对称故障特征,总结分析了直驱永磁同步风力发电机组在电网不对称故障下运行面临的问题及产生的原因。在此基础上,就抑制背靠背双PWM变流器直流母线电压波动、升高、保持并网电流平衡3方面总结归纳了针对解决不对称故障时风电机组运行问题的主要措施,为进一步保证直驱风机在不对称故障时的安全运行能力,在现有措施的基础上提出了一些设想。 展开更多
关键词 直驱永磁同步风力发电机组 不对称故障 直流母线电压 并网电流
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