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译者序
原书前言
第1章简介1
1.1近年来的研究概况1
1.2本书结构4
1.3本书符号表6
第2章数学预备知识9
2.1模块控制9
2.1.1一类非线性系统的模块表示9
2.1.2模块递归转换10
2.2滑动模态10
2.2.1离散时间滑模13
2.2.2参数已知的离散时间系统15
2.3最优控制及逆最优控制17
2.4离散时间高阶神经网络20
2.5扩展卡尔曼滤波器(EKF)训练算法21
2.6神经网络控制23
2.7粒子群算法23
第3章风机建模25
3.1风力发电系统25
3.1.1风机26
3.1.2风机结构28
3.2离散时间数学模型30
3.2.1双馈感应发电机30
3.2.2直流母线32
第4章可再生能源系统的双馈感应发电机控制34
4.1滑模块控制34
4.1.1DFIG控制器34
4.1.2直流环节控制器38
4.2逆最优控制44
4.2.1DFIG控制器45
4.2.2直流环节控制器48
第5章风力发电机组的神经网络控制55
5.1神经网络辨识器55
5.1.1DFIG神经网络辨识器55
5.1.2直流环节神经网络辨识器56
5.2神经滑模块控制57
5.2.1DFIG神经控制器57
5.2.2直流环节神经控制器61
5.3神经网络逆向最优控制69
5.3.1DFIG神经网络控制器70
5.3.2直流环节神经网络控制器74
第6章风力发电实验台的实现79
61实时控制器编程79
6.2双馈感应发电机模拟实验系统81
6.3滑模控制实时仿真结果87
6.4神经滑模控制实时仿真结果89
6.5神经逆向最优控制实时仿真结果92
附录96
附录A粒子群最优控制算法96
A.1粒子群反向优化控制96
A.1.1DFIG和直流环节的应用96
A.2基于神经网络的粒子群优化103
附录BDFIG建模104
B.1DFIG数学模型104
B.1.1转子参考坐标系的电路变量转换109
B.1.2旋转参考坐标系的转矩方程111
B.1.3标幺值转换112
B.1.4DFIG的状态变量模型114
B.2直流环节数学模型117
参考文献121
本书针对双馈感应发电机(以下简称双馈电机)在风力发电运行过程中可能存在的控制器不稳定等问题,提出了一系列控制领域前沿的控制算法,包括滑模控制、*优控制、逆*优控制、神经网络控制、扩展卡尔曼滤波器算法、粒子群优化等。本书推导了双馈电机离散数学模型,并在此基础上推导了上述控制方法的数学表达式,结合双馈电机模型和控制方法的数学模型设计出了双馈风力发电机在机侧和网侧的控制器。本书在仿真中应用了所设计出的控制器,给出了详实的仿真结果,这些仿真结果证明了所提方法在双馈电机控制中的正确性和有效性。本书为风力发电领域的相关研究人员提供了较新和较为全面的参考,适用于高校研究人员和研究生以及工业领域的相关从业人员。
双馈感应发电机其实就是绕线式感应发电机,双馈发电是指转子在同步转速以上也可以发电,发电机并不复杂,只是控制转子的电压、电流、频率部分复杂一些。
双馈发电机、永磁直流发电机等都有。
风力发电机的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔...
双PWM永磁同步风力发电控制器设计
传统风力发电系统通常采用光电编码器检测电机转子位置,系统成本较高、可靠性较差。考虑到滑模变结构对环境变化具有很强的适应性,结合最大功率跟踪法,设计了基于滑模观测器的双PWM永磁直驱小型风力发电系统,针对机侧控制器进行理论分析与实验研究。结果表明,滑模观测器对负载扰动及参数误差具有很强的鲁棒性,在较高频率范围内准确估计转子位置。而控制器通过调整风机转速能达到最大风能捕获,适用于小型风力发电。
风力发电机及控制器介绍
风力发电机及控制器介绍 一.低风速发电技术优势 风力发电机是风光互补路灯的重要部件,其发电的能力及产品质量直接关 系到风光互补产品质量与寿命。 小型风力发电机在市政工程的推广对产品提出了 更高的要求,尤其在低风速发电、低电压储能、低噪音、可靠性、美观性、安全 性等方面有了更高的要求。 中船重工集团杭州瑞利科技有限公司生产的 FD 系列风力发电机是专为市 政路灯及小型用电单位(海岛,近海养殖网箱,鱼排捕鱼,园区路灯,公路道班 灯)用电而设计。其特点: 1)运用军品质量管理程序,取航空发电机之长,采用有限元分析设计,经 加载仿真进行系统合理参数匹配,发电效率高,风能利用系数≧ 0.38。 2)运行时安静平稳 ,采用先进的高分子复合材料,具有良好的强度及韧性, 重量轻,不变形。风轮叶片翼形由空气动力专家精心设计,风能利用率高,运行 噪音小,叶轮经静平衡处理,确保风机稳定运行。 3)杭州瑞利的风
“注意,“Fed”并不确指电能的交换方向(输出还是输入),所以,双馈既有双馈发电机,亦有双馈电动机。对于绕线转子的异步电机,除了定子必然和电源相联之外,转子也可以和电源相联,于是,当电机作为发电机时,称之为双馈异步发电机;反之作为电动机时,则称为双馈异步电动机,而只有一端和电源相联的普通电机则属于“单馈”。
还要指出,双馈发电或双馈电动均属于和外部电源的电能交换,因此,双馈(Double Fed)以及串级(Cascade Control)都应归属于外馈。
为了对双馈感应发电机进行故障检测,在此提出了一种基于滑模观测器的双馈感应发电机故障检测方法。由于滑模观测器的结构简单、不易受参数影响、抗干扰能力强等优点,本发明将滑模观测器运用于双馈感应电机的故障检测。首先,本发明根据双馈感应发电机的数学模型搭建了滑模观测器,对其转子电流和转速进行观测,通过比较实际转子电流值与观测值的残差从而实现故障的自检测。然后本发明给定电网端电压跌落故障,双馈感应发电机定子匝间故障和转子电流传感器故障三种故障,用以证明此滑模观测器能很好的对不同位置发生的故障进行故障检测,且可以看出滑模观测器具有响应速度快,稳定性好等特点。
本标准规定了双馈式并网型风力发电机组的分类、基本要求、性能要求、试验方法、检验规则、标志、包装与贮存、质量承诺等要求。
本标准适用于风轮扫掠面积大于200㎡的双馈式并网型风力发电机组。2100433B