双馈感应发电机并网模糊控制系统仿真实验设计
发布时间：2022-02-10 06:20
为有效提高电气控制类专业学生科研创新素养,利用Matlab/Simulink数值仿真平台建立双馈感应发电机并网运行仿真实验。采用定子电压定向的转子侧和电网侧变换器模糊PI矢量控制策略,针对电网电压小幅跌落状态下,研究定子、转子电流动态过程、功率波动以及直流母线电压变化。仿真结果和理论分析一致,验证了所建仿真实验的正确性。通过实验教学,强化理论教学效果的同时,有助于培养学生利用仿真技术解决科研问题的思维,增强学生的创新创造能力。
【文章来源】：实验室研究与探索. 2020,39(10)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
模糊PI控制器原理图
RSC定子电压定向模糊矢量控制系统结构如图3所示。有功功率和无功功率给定值P*和Q*与相应实际测量反馈值P和Q的偏差经过模糊PI功率调节后，输出转子d和q轴电流给定值i*dr和i*qr,i*dr和i*qr再与相应实际测量值idr和iqr的偏差经过模糊PI电流调节器，输出转换为给定电压信号u*dr和u*qr，最后经过坐标变换和脉冲调节产生可控开关函数信号Sa、Sb和Sc,RSC根据接收到的开关函数信号采取相应的指令来调节发电机转子绕组电流的相位、幅值或频率。GSC定子电压定向模糊矢量控制系统结构如图4所示。电压外环控制直流母线电压波动，直流母线电压参考值U*dc和实际测量值Udc的偏差经电压模糊PI调节器调节后，输出有功电流在d轴指令值i*gd,i*gd与负载反馈电流d轴分量igd L的偏差经电流模糊PI调节器调节后输出电压指令值u*od。i*gd与igq的偏差经过模糊PI输出u*oq，再经过SVPWM产生可控开关函数信号Sa、Sb和Sc，驱动GSC来控制网侧直流母线电压。采用电流状态反馈实现两轴电流间的解耦控制，同时采用电网电压前馈实现对电网电压扰动的补偿，对负载也相应采用负载电流的前馈控制来实现对负载扰动的补偿[14]。
GSC定子电压定向模糊矢量控制系统结构如图4所示。电压外环控制直流母线电压波动，直流母线电压参考值U*dc和实际测量值Udc的偏差经电压模糊PI调节器调节后，输出有功电流在d轴指令值i*gd,i*gd与负载反馈电流d轴分量igd L的偏差经电流模糊PI调节器调节后输出电压指令值u*od。i*gd与igq的偏差经过模糊PI输出u*oq，再经过SVPWM产生可控开关函数信号Sa、Sb和Sc，驱动GSC来控制网侧直流母线电压。采用电流状态反馈实现两轴电流间的解耦控制，同时采用电网电压前馈实现对电网电压扰动的补偿，对负载也相应采用负载电流的前馈控制来实现对负载扰动的补偿[14]。3 电压小幅降落时仿真及分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于工程教育认证的电气类专业课程体系[J]. 王博,黄永红,孙宇新. 电气电子教学学报. 2019(06)
[2]培养一流人才:以科教融合实现人才培养模式变革[J]. 王嘉铭,白逸仙. 高校教育管理. 2018(03)
[3]异步电机S函数建模及矢量控制仿真实验设计[J]. 周晓华,张银,潘盛辉,黄津津. 实验技术与管理. 2018(01)
[4]仿真技术在电气工程及其自动化专业教学改革中的应用[J]. 孙文杰. 实验室研究与探索. 2016(12)
[5]基于Simulink的风电机组模糊变桨距控制仿真研究[J]. 陈功贵,黄山外,刘俊超,郭飞. 实验室研究与探索. 2016(04)
[6]基于模糊控制的无刷双馈发电机直接功率控制策略[J]. 金石,任新凯. 电气工程学报. 2015(09)
[7]科教融合背景下人才培养模式案例研究——以C大学A学院为例[J]. 朱江煜. 中国高校科技. 2014(10)
[8]双馈风力发电系统机侧直接功率控制[J]. 葛凯,阮毅,赵梅花,谈立. 电力电子技术. 2014(04)
[9]直驱永磁同步风力发电实验系统的构建与实验[J]. 李振东. 实验室研究与探索. 2012(12)
[10]基于模糊控制的双馈发电机并网控制策略分析[J]. 魏毅立,张新,王晓红. 水电能源科学. 2012(02)
本文编号：3618401
【文章来源】：实验室研究与探索. 2020,39(10)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
模糊PI控制器原理图
RSC定子电压定向模糊矢量控制系统结构如图3所示。有功功率和无功功率给定值P*和Q*与相应实际测量反馈值P和Q的偏差经过模糊PI功率调节后，输出转子d和q轴电流给定值i*dr和i*qr,i*dr和i*qr再与相应实际测量值idr和iqr的偏差经过模糊PI电流调节器，输出转换为给定电压信号u*dr和u*qr，最后经过坐标变换和脉冲调节产生可控开关函数信号Sa、Sb和Sc,RSC根据接收到的开关函数信号采取相应的指令来调节发电机转子绕组电流的相位、幅值或频率。GSC定子电压定向模糊矢量控制系统结构如图4所示。电压外环控制直流母线电压波动，直流母线电压参考值U*dc和实际测量值Udc的偏差经电压模糊PI调节器调节后，输出有功电流在d轴指令值i*gd,i*gd与负载反馈电流d轴分量igd L的偏差经电流模糊PI调节器调节后输出电压指令值u*od。i*gd与igq的偏差经过模糊PI输出u*oq，再经过SVPWM产生可控开关函数信号Sa、Sb和Sc，驱动GSC来控制网侧直流母线电压。采用电流状态反馈实现两轴电流间的解耦控制，同时采用电网电压前馈实现对电网电压扰动的补偿，对负载也相应采用负载电流的前馈控制来实现对负载扰动的补偿[14]。
GSC定子电压定向模糊矢量控制系统结构如图4所示。电压外环控制直流母线电压波动，直流母线电压参考值U*dc和实际测量值Udc的偏差经电压模糊PI调节器调节后，输出有功电流在d轴指令值i*gd,i*gd与负载反馈电流d轴分量igd L的偏差经电流模糊PI调节器调节后输出电压指令值u*od。i*gd与igq的偏差经过模糊PI输出u*oq，再经过SVPWM产生可控开关函数信号Sa、Sb和Sc，驱动GSC来控制网侧直流母线电压。采用电流状态反馈实现两轴电流间的解耦控制，同时采用电网电压前馈实现对电网电压扰动的补偿，对负载也相应采用负载电流的前馈控制来实现对负载扰动的补偿[14]。3 电压小幅降落时仿真及分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于工程教育认证的电气类专业课程体系[J]. 王博,黄永红,孙宇新. 电气电子教学学报. 2019(06)
[2]培养一流人才:以科教融合实现人才培养模式变革[J]. 王嘉铭,白逸仙. 高校教育管理. 2018(03)
[3]异步电机S函数建模及矢量控制仿真实验设计[J]. 周晓华,张银,潘盛辉,黄津津. 实验技术与管理. 2018(01)
[4]仿真技术在电气工程及其自动化专业教学改革中的应用[J]. 孙文杰. 实验室研究与探索. 2016(12)
[5]基于Simulink的风电机组模糊变桨距控制仿真研究[J]. 陈功贵,黄山外,刘俊超,郭飞. 实验室研究与探索. 2016(04)
[6]基于模糊控制的无刷双馈发电机直接功率控制策略[J]. 金石,任新凯. 电气工程学报. 2015(09)
[7]科教融合背景下人才培养模式案例研究——以C大学A学院为例[J]. 朱江煜. 中国高校科技. 2014(10)
[8]双馈风力发电系统机侧直接功率控制[J]. 葛凯,阮毅,赵梅花,谈立. 电力电子技术. 2014(04)
[9]直驱永磁同步风力发电实验系统的构建与实验[J]. 李振东. 实验室研究与探索. 2012(12)
[10]基于模糊控制的双馈发电机并网控制策略分析[J]. 魏毅立,张新,王晓红. 水电能源科学. 2012(02)
本文编号：3618401
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