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基于全场控制的风电场一次调频控制方式及其工程化应用 预览
1
作者 万天虎 李华 +4 位作者 唐浩 李立 王官宏 徐峰 张小贝 《智慧电力》 北大核心 2019年第1期41-46,共6页
提出了一种基于全场控制的风电场一次调频控制方式以及自动发电控制(AGC)与一次调频协调控制方法。通过加装一套一次调频测控系统实现了风电场全场一次调频功能,风力发电机组本身的负荷调节采用转速控制与桨距角控制方式;完成了风电场... 提出了一种基于全场控制的风电场一次调频控制方式以及自动发电控制(AGC)与一次调频协调控制方法。通过加装一套一次调频测控系统实现了风电场全场一次调频功能,风力发电机组本身的负荷调节采用转速控制与桨距角控制方式;完成了风电场一次调频的工程化应用,并进行了阶跃扰动试验、模拟电网频率扰动试验及挂网测试。试验结果表明采用该方法改造后的风电场一次调频性能良好。 展开更多
关键词 全场控制 风电 一次调频 转速控制 桨距角控制
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风电场一次调频控制策略研究 预览
2
作者 王明扬 白迪 《沈阳工程学院学报:自然科学版》 2019年第3期260-264,共5页
提出了一种用于风力发电场输出有功功率调节的桨距角控制和转子转速控制方法,提高风力发电在扰动后参与电网频率恢复的能力。通过所提出的控制方案,风力发电场具有更高的灵活性,并且能够根据需要增加或减少输出功率,有助于电网频率恢复... 提出了一种用于风力发电场输出有功功率调节的桨距角控制和转子转速控制方法,提高风力发电在扰动后参与电网频率恢复的能力。通过所提出的控制方案,风力发电场具有更高的灵活性,并且能够根据需要增加或减少输出功率,有助于电网频率恢复。最后,对几种控制方案进行测试,验证了在电网频率波动下的频率恢复能力。 展开更多
关键词 一次调频 惯性控制 转速控制 桨距角控制
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悬臂式掘进机俯仰角调控系统仿真研究 预览
3
作者 臧富雨 王凯硕 +4 位作者 吉晓冬 张敏骏 刘丹 吕馥言 吴淼 《工矿自动化》 北大核心 2019年第5期62-67,共6页
目前掘进机俯仰角检测误差主要通过人工控制掘进机前铲板、后支撑来补偿,补偿范围十分有限,且效率低下,控制精度与自动化程度较低。针对该问题,建立了悬臂式掘进机俯仰角与执行机构数学模型,确定了通过PID控制器控制掘进机前铲板与后支... 目前掘进机俯仰角检测误差主要通过人工控制掘进机前铲板、后支撑来补偿,补偿范围十分有限,且效率低下,控制精度与自动化程度较低。针对该问题,建立了悬臂式掘进机俯仰角与执行机构数学模型,确定了通过PID控制器控制掘进机前铲板与后支撑液压缸位移实现掘进机位姿调整的方法;利用AMESim建立掘进机执行机构的完整液压模型,仿真结果表明,俯仰角调控系统响应时间小于3s,液压缸位移控制误差小于2mm,验证了系统的基本性能;Simulink仿真结果验证了俯仰角调控系统响应时间短、跟踪误差小,且具有较好的动态跟踪性能。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 位姿调控 俯仰角调控 前铲板 后支撑 液压缸位移
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变速与变桨协调的风电机组平滑功率控制
4
作者 汤雪松 殷明慧 +3 位作者 李冬运 刘建坤 周连俊 邹云 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期112-120,共9页
考虑到风电功率秒级波动对电网频率稳定的影响,需要对风电机组输出功率进行平滑控制。现有依靠风电机组实现风电功率平滑控制的方法大都存在频繁变桨的问题。为此提出了协调变速与变桨的平滑功率控制方法。该方法通过分离桨距角的上调... 考虑到风电功率秒级波动对电网频率稳定的影响,需要对风电机组输出功率进行平滑控制。现有依靠风电机组实现风电功率平滑控制的方法大都存在频繁变桨的问题。为此提出了协调变速与变桨的平滑功率控制方法。该方法通过分离桨距角的上调和下调动作,将传统的基于变桨调节的恒转速(转速上限)控制转变为转速区间控制,使风轮机能够在任意桨距角下变速运行,从而更大程度地利用风轮机动能来平滑风电功率波动。因此,该方法在保证平滑控制效果的同时,能有效降低变桨动作频率和幅度,并减小变桨伺服机构的疲劳和叶片载荷。最后,基于风电机组模拟器的实验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 风力发电 平滑功率控制 桨距角 动能缓冲 变速控制 变桨调节
直驱式永磁风力发电系统低电压穿越协调控制研究 预览
5
作者 黄浩 秦斌 石萌 《电工电气》 2018年第4期10-13,共4页
提出一种优先利用风机自身抵御电网低电压冲击的功率协调控制方法。在保证机械轴系安全的前提下,改进双侧变流器电流约束条件,优先利用风机转子和直流母线电容分担风机低电压期间产生的不平衡能量;从能量平衡的角度最后使用卸荷电阻,同... 提出一种优先利用风机自身抵御电网低电压冲击的功率协调控制方法。在保证机械轴系安全的前提下,改进双侧变流器电流约束条件,优先利用风机转子和直流母线电容分担风机低电压期间产生的不平衡能量;从能量平衡的角度最后使用卸荷电阻,同时控制变桨系统减小风机低压暂态期间的风能捕获能力,实现全风域范围内安全运行。仿真结果表明,该方法能有效减少卸荷电阻出力并在全风域范围内提高系统低电压穿越能力。 展开更多
关键词 风力发电 低电压穿越 变流器控制 浆距角控制 卸荷电阻
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风力发电机组限功率双重优化协调控制策略
6
作者 陆波 兰飞 +1 位作者 姚知洋 黎静华 《电力建设》 北大核心 2018年第10期54-62,共9页
变速变桨风力发电机组在限功率运行时,需要对风力机的桨距角和发电机的转速进行调节,以响应风电场的调度指令。为降低机械部件的疲劳程度,在限功率控制过程中应尽量避免对桨距角进行调节。然而,常用的单纯转速优先限功率控制策略不一定... 变速变桨风力发电机组在限功率运行时,需要对风力机的桨距角和发电机的转速进行调节,以响应风电场的调度指令。为降低机械部件的疲劳程度,在限功率控制过程中应尽量避免对桨距角进行调节。然而,常用的单纯转速优先限功率控制策略不一定能有效地降低桨距角的调节量和调节次数。针对该问题,提出一种双重优化协调限功率控制策略,首先以桨距角及转速调节量为最小对两者的给定值进行一次优化;然后在此基础上,以减少桨距角动作次数为目标对桨距角的给定值进行二次优化,通过对风力机及发电机的优化协调控制,进一步改善风机的机械疲劳程度。最后,在双馈风力发电机组仿真平台上对所提的优化策略进行仿真验证。结果表明:与转速优先及未进行二次优化的限功率控制方法相比,所提控制策略在满足限功率指令的同时,有效降低了风力发电机组的桨距角调节量和机械磨损量2个重要指标,从而减少机组的机械磨损,延长机组寿命。 展开更多
关键词 风力发电 限功率控制 桨距角控制 转移轨迹优化 机械疲劳
基于惯性和变桨协调的风电机组一次调频控制 预览
7
作者 万天虎 李华 +2 位作者 徐浩 吴子豪 代林旺 《电气传动》 北大核心 2018年第11期53-57,62共6页
频率是衡量电能质量的重要指标之一,大规模风电并网对电网的频率稳定提出了更大的挑战。为了深入挖掘风电机组的调频潜力,提出了基于惯性和变桨协调的一次调频控制策略。一方面,在常规控制环节中增加虚拟惯性控制和下垂控制;另一方面,... 频率是衡量电能质量的重要指标之一,大规模风电并网对电网的频率稳定提出了更大的挑战。为了深入挖掘风电机组的调频潜力,提出了基于惯性和变桨协调的一次调频控制策略。一方面,在常规控制环节中增加虚拟惯性控制和下垂控制;另一方面,通过变桨距控制使风电机组实现减载运行,从而保留部分有功功率作为备用。仿真结果表明,当频率发生变化后,机组能够快速有效地做出响应,从而为系统频率恢复提供支撑。 展开更多
关键词 风电机组 一次调频 惯性控制 变桨距控制 协调控制
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大型风电机组机组层AGC控制策略研究 预览 被引量:8
8
作者 许昌 魏媛 +5 位作者 李涛 韩星星 Wenzhong Shen 王长宝 石磊 陈星莺 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2017年第2期69-74,共6页
针对传统控制策略下的风电机组输出波动性大、随机性强,需其他设备协调风电场出力的缺点,提出一种机组层WT-AGC控制策略,并对该控制策略的工作原理进行了详细的分析。在考虑风电机组运行状态及风电场调度要求的基础上,将WT-AGC策略下机... 针对传统控制策略下的风电机组输出波动性大、随机性强,需其他设备协调风电场出力的缺点,提出一种机组层WT-AGC控制策略,并对该控制策略的工作原理进行了详细的分析。在考虑风电机组运行状态及风电场调度要求的基础上,将WT-AGC策略下机组运行方式分为2种:调度指令高于机组最大出力能力的常规运行和调度指令低于机组最大出力能力的限功率运行。通过风电机组转速调节和变桨距机构动作配合,实现风电机组输出稳定,满足风电场调度要求,并对某实际双馈风电机组进行了仿真。结果表明该控制策略不但可以实现风电机组的可调度输出,而且提高风电机组并网后的功率稳定性,验证了所提策略的正确性。 展开更多
关键词 机组层WT-AGC 转速控制 桨距角控制 输出稳定性
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风电与火电机组的一次调频技术分析及比较 被引量:6
9
作者 郑重 杨振勇 李卫华 《电力自动化设备》 CSCD 北大核心 2017年第12期92-101,共10页
介绍了风电与火电机组常规的功率控制方法,分析及比较了其系统结构及控制层面的异同点;在此基础上,结合目前最新的风电与火电机组一次调频技术要求,分别从快速性和持续性2个方面系统性地总结和评价了现有的各种一次调频技术,从本质上揭... 介绍了风电与火电机组常规的功率控制方法,分析及比较了其系统结构及控制层面的异同点;在此基础上,结合目前最新的风电与火电机组一次调频技术要求,分别从快速性和持续性2个方面系统性地总结和评价了现有的各种一次调频技术,从本质上揭示了风电实现一次调频的关键在于机-电协调控制;分别从单机机组、风电场级和电力系统3个层面对风电一次调频技术未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 风电 火电 虚拟同步发电机 一次调频 降载运行 桨距角控制 电力系统 频率稳定性
基于特征结构分析的风电机组调频控制桨距角参数选择
10
作者 李生虎 朱国伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期662-668,共7页
建立包含风电机组和火电机组调频控制的平均系统频率模型,推导其线性化形式进行特征结构分析,以特征值的变化规律为依据选择参数。发现较大的变桨响应时间需要增大PI控制参数以补偿桨距角动作的滞后性,缩短过渡过程,在高风速下可避... 建立包含风电机组和火电机组调频控制的平均系统频率模型,推导其线性化形式进行特征结构分析,以特征值的变化规律为依据选择参数。发现较大的变桨响应时间需要增大PI控制参数以补偿桨距角动作的滞后性,缩短过渡过程,在高风速下可避免慢衰减的振荡。通过改进WSCC9节点测试系统可验证参数选择方法的有效性。 展开更多
关键词 桨距角控制 参数整定 特征结构分析 一次调频 风电机组
大型风力机桨距角补偿控制策略研究 预览
11
作者 卢奭瑄 张忠财 郑金雨 《科技创新导报》 2017年第36期94-95,共2页
由于风切变效应及气动载荷的循环变化对风力机的影响,本文于重复控制的基础上设计了一种桨距角控制器。该种控制器由并联滤波器和重复控制器两部分组成,滤波器可减弱风速变化带来的扰动影响,重复控制器可使传动链具有较好的稳定性。实... 由于风切变效应及气动载荷的循环变化对风力机的影响,本文于重复控制的基础上设计了一种桨距角控制器。该种控制器由并联滤波器和重复控制器两部分组成,滤波器可减弱风速变化带来的扰动影响,重复控制器可使传动链具有较好的稳定性。实验结果显示,在外部风速变化扰动时,此控制器能有效保证风力机的功率稳定输出。同时,还对输入扰动和参数变化具有较好的动态能力。 展开更多
关键词 风力机 滤波器 重复控制 桨距角控制
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一种无人机俯仰角控制PID参数的优化方法 预览
12
作者 张湑蕊 亓迎川 赵宏涛 《空军预警学院学报》 2017年第1期39-42,共4页
为改善飞机俯仰角控制系统的动态性能及稳态精度,对小型无人机的俯仰角通道采用PID控制器进行控制.针对传统PID控制器容易整定不良的缺点,采用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)相结合的方式对PID的参数进行整定,并对PSO的惯性权重采... 为改善飞机俯仰角控制系统的动态性能及稳态精度,对小型无人机的俯仰角通道采用PID控制器进行控制.针对传统PID控制器容易整定不良的缺点,采用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)相结合的方式对PID的参数进行整定,并对PSO的惯性权重采用先减后增的方式进行动态调整.利用Matlab/Simulink对改进遗传算法及传统遗传算法进行了仿真.仿真结果表明改进遗传算法能有效改善系统的动态性能及稳态精度. 展开更多
关键词 无人机 比例-积分-微分控制器 俯仰角控制 遗传算法 粒子群算法
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基于泵控液压舵机的潜艇深度及纵倾控制 预览 被引量:3
13
作者 徐超 刘刚 +2 位作者 徐国华 李逢园 翟云峰 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2017年第2期116-123,共8页
[目的]针对不同工况、复杂环境下的潜艇运动控制进行研究,解决高性能潜艇的实际控制问题并将其运用于搭建实际液压控制平台。[方法]以潜艇垂直面运动为重点,设计垂直面上纵倾和深度模型的解耦控制。基于泵控液压舵机模型和潜艇垂... [目的]针对不同工况、复杂环境下的潜艇运动控制进行研究,解决高性能潜艇的实际控制问题并将其运用于搭建实际液压控制平台。[方法]以潜艇垂直面运动为重点,设计垂直面上纵倾和深度模型的解耦控制。基于泵控液压舵机模型和潜艇垂直面运动数学模型,运用快速终端滑模控制算法,通过仿真和试验对系统进行分析。[结果]结合液压系统模型与非线性控制算法的研究论证了该系统在潜艇垂直面运动控制上的鲁棒性与可靠性。与此同时,对液压舵机滞后、振荡性进行的仿真及试验分析,也表明系统可有效降低滑模变结构控制带来的抖振问题。[结论]该系统在模拟研究潜艇的控制特性问题方面具有工程应用价值。 展开更多
关键词 泵控液压舵机 潜艇垂直面 纵倾控制 深度控制 纵倾角 滑模控制
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基于变桨法的双馈风力机在变风速段内的仿真控制研究 预览
14
作者 蔡放 宋广彦 +1 位作者 敖慧凝 陈启航 《黑龙江科技信息》 2016年第7期89-90,共2页
本文主要研究了基于变桨法的双馈风力机的控制方案,并在simulink平台上搭建了装机容量为1.5MW的DFIG机组全风速段桨距角控制模型,对机组工作于最大功率跟踪状态、恒定转速状态、恒定有功出力状态下风速变化时机组各参数的变化进行了... 本文主要研究了基于变桨法的双馈风力机的控制方案,并在simulink平台上搭建了装机容量为1.5MW的DFIG机组全风速段桨距角控制模型,对机组工作于最大功率跟踪状态、恒定转速状态、恒定有功出力状态下风速变化时机组各参数的变化进行了分析;尝试在控制系统中引入功率补偿,并对补偿前后的效果进行了对比。 展开更多
关键词 风力发电 桨距角控制 全风速段 最大风能捕获
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基于双馈感应风机的虚拟惯量控制研究 预览 被引量:5
15
作者 董贺贺 张延迟 +2 位作者 杨宏坤 顾永超 查赕 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第8期1174-1179,共6页
介绍了双馈感应风力发电机组发电系统的原理,针对虚拟惯量控制通常给系统带来的频率恢复时间变长以及频率二次跌落现象,文章提出一种通过双馈感应风电机组为系统提供频率支撑的新策略,并在Matlab/Simulink仿真软件上搭建了双馈感应... 介绍了双馈感应风力发电机组发电系统的原理,针对虚拟惯量控制通常给系统带来的频率恢复时间变长以及频率二次跌落现象,文章提出一种通过双馈感应风电机组为系统提供频率支撑的新策略,并在Matlab/Simulink仿真软件上搭建了双馈感应风电机组发电系统模型,仿真结果证明文章所提出策略能够在有效提高电力系统频率的动态响应性能的同时,避免频率的二次下跌。 展开更多
关键词 双馈感应风电机组 桨距角控制 最大功率追踪控制 虚拟惯量控制
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直驱永磁风电系统低电压穿越控制策略 预览 被引量:1
16
作者 王林川 付强 杨己正 《黑龙江电力》 CAS 2016年第1期1-5,共5页
分析了基于全功率变换器的直驱式永磁同步风力发电机的低电压穿越机理,提出了新型控制策略,即用发电机侧变流器控制定子电压和直流母线电压,电网侧变流器跟踪最大风功率,实现输出有功功率与无功功率的协调控制,进而在全风速范围内实现... 分析了基于全功率变换器的直驱式永磁同步风力发电机的低电压穿越机理,提出了新型控制策略,即用发电机侧变流器控制定子电压和直流母线电压,电网侧变流器跟踪最大风功率,实现输出有功功率与无功功率的协调控制,进而在全风速范围内实现风电机组的低电压穿越.通过建立仿真模型及其试验,验证了该控制策略的正确性和有效性. 展开更多
关键词 直驱式永磁同步风力发电机组 低电压穿越 变流器控制 桨距角控制
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应用于双馈感应风电机组中的虚拟惯量控制研究
17
作者 董贺贺 张延迟 +2 位作者 杨宏坤 查燚 顾永超 《电力学报》 2016年第4期273-278,共6页
介绍了双馈感应风电机组发电系统原理、气动模型和机械模型的建立,分析了最大功率追踪控制、桨距角控制以及虚拟惯量控制,在Matlab/Simulink仿真软件中搭建双馈感应风电机组发电系统模型,通过电力电子变流器控制对电力系统频率响应... 介绍了双馈感应风电机组发电系统原理、气动模型和机械模型的建立,分析了最大功率追踪控制、桨距角控制以及虚拟惯量控制,在Matlab/Simulink仿真软件中搭建双馈感应风电机组发电系统模型,通过电力电子变流器控制对电力系统频率响应的影响进行仿真验证。仿真结果表明:虚拟惯量控制的实施给双馈感应风电机组提供一个虚拟惯量,这一虚拟惯量由存储在转子中的旋转动能提供,并对系统频率起到了支撑作用。 展开更多
关键词 双馈感应风电机组 虚拟惯量控制 最大功率追踪控制 桨距角控制
AUV纵倾角动态面滑模自适应控制 预览 被引量:2
18
作者 陈巍 魏延辉 +2 位作者 曾建辉 贾献强 王泽鹏 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第6期73-76,共4页
对于自主水下机器人(AUV)纵倾角跟踪问题,提出一种基于动态面滑模思想的自适应控制方法。首先对自治水下机器人纵倾角运动模型进行简化,其次针对不确定外干扰的情况,设计了自适应规律,对外干扰进行估计,在此基础之上设计了动态面滑模... 对于自主水下机器人(AUV)纵倾角跟踪问题,提出一种基于动态面滑模思想的自适应控制方法。首先对自治水下机器人纵倾角运动模型进行简化,其次针对不确定外干扰的情况,设计了自适应规律,对外干扰进行估计,在此基础之上设计了动态面滑模自适应控制器,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的稳定性,最后通过给定参数的仿真实验结果可知,所设计的控制器在系统受到不确定外干扰时,表现出良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 自治水下机器人 纵倾角 动态面滑模 自适应控制
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最大风能转换模糊控制系统仿真研究 预览
19
作者 黄璐 谭杰 +2 位作者 付凯朋 唐武勤 边瑞恩 《贵州电力技术》 2016年第2期1-5,共5页
风力发电机组是复杂的多变量非线性系统,受外部干扰严重,具有强耦合与强时变性,为此,为了更加方便的进行控制,本文设计模糊控制器。首先建立风力发电系统仿真模型,使得在额定风速以下时,根据风速变化,控制电机转速获得最佳叶尖速比,实... 风力发电机组是复杂的多变量非线性系统,受外部干扰严重,具有强耦合与强时变性,为此,为了更加方便的进行控制,本文设计模糊控制器。首先建立风力发电系统仿真模型,使得在额定风速以下时,根据风速变化,控制电机转速获得最佳叶尖速比,实现跟踪最大功率的目标;在额定风速以上时,控制风轮的桨距角以调节风能利用系数,实现风力发电机组的恒功率输出。最后通过Matlab/simulink仿真,对所设计的模糊控制器进行仿真研究。 展开更多
关键词 风能 浆距角 模糊控制
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变速变桨距风电机组的全风速限功率优化控制 被引量:30
20
作者 周志超 王成山 +3 位作者 郭力 许伟 张彦涛 刘峻岐 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1837-1844,共8页
变速变桨距风力发电机组的限功率控制通常采用变桨距控制技术。该方法在高风速时能通过调节桨距角来快速稳定的控制功率输出和风机转速,但在中低风速时,却没有充分利用风力机特性,以优化风机运行工况。该文在综合分析全风速限功率控制... 变速变桨距风力发电机组的限功率控制通常采用变桨距控制技术。该方法在高风速时能通过调节桨距角来快速稳定的控制功率输出和风机转速,但在中低风速时,却没有充分利用风力机特性,以优化风机运行工况。该文在综合分析全风速限功率控制特性基础上,提出一种主动变速和桨距角控制相结合的新型限功率控制策略(novel wind power curtailment control,N-WPCC)。理论分析和仿真结果表明,与传统限功率控制相比,N-WPCC优先进行电磁转矩控制,再进行桨距角控制,能有效减少变桨系统的动作频率和动作幅度,提高变桨系统的使用寿命,并能充分利用机组转动惯量,在一定程度上提高发电量。同时,N-WPCC的控制输入为机组输出功率和电机转速,不需要可靠性不高的现场实时测风数据。 展开更多
关键词 风力发电 变速恒频 限功率控制 风力机转速控制 桨距角控制 转动惯量
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