無(wú)電網(wǎng)電壓傳感器的直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模及控制

一、選題的目的及研究意義 目的：隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展和對(duì)供電的需求，利用新能源發(fā)電日益受到人們的關(guān)注，風(fēng) 能資源是清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電是新能源中技術(shù)最成熟、最具開發(fā)規(guī)模條件和商業(yè)化 發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。世界上很多國(guó)家已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到風(fēng)電在能源結(jié)構(gòu)惡和緩解環(huán)境污 染等方面的重要性，對(duì)風(fēng)電的綜合開發(fā)給予了高度的重視。本次選題正是了解到發(fā)電系統(tǒng)的 新趨勢(shì)和國(guó)家節(jié)能減排的計(jì)劃，對(duì)風(fēng)力發(fā)電的研究產(chǎn)生了濃厚的興趣。為了對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 的控制深入學(xué)習(xí)，熟悉一些控制電路的實(shí)現(xiàn)方法，掌握一種仿真軟件并且較好的應(yīng)用，所以 選擇了直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制及仿真這個(gè)題目。 研究意義：風(fēng)力發(fā)電在中國(guó)的興起有著極其深刻的背景。首先，從我國(guó)的能源形勢(shì)來(lái)看，有 大規(guī)模利用風(fēng)能的必要。中國(guó)能源資源總量比較豐富，但人均相對(duì)不足，再過四十年，我國(guó) 的煤炭開采將越來(lái)越困難，石油天然氣預(yù)計(jì)再過八

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中PWM并網(wǎng)逆變器的研究

風(fēng)能輸出功率的波動(dòng)性和間歇性源于原動(dòng)力風(fēng)的自然特性,其接入系統(tǒng)會(huì)給電網(wǎng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量帶來(lái)不利的影響。結(jié)合雙饋發(fā)電系統(tǒng)采用背靠背變流器且具有直流母線的特點(diǎn),提出一種基于嵌入式能量存儲(chǔ)系統(tǒng)抑制風(fēng)電出力波動(dòng)的控制方法。該儲(chǔ)能系統(tǒng)不僅電氣上可嵌入雙饋系統(tǒng)直流側(cè),而且物理上也可嵌入實(shí)際系統(tǒng),其靈活的功率吞吐能力可依據(jù)風(fēng)速變化補(bǔ)償雙饋發(fā)電系統(tǒng)輸入電網(wǎng)的功率波動(dòng)。設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制策略,通過經(jīng)典風(fēng)力四分量模型和電網(wǎng)電壓降落的仿真算例,對(duì)集成嵌入式能量存儲(chǔ)的雙饋發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明,所提出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功率控制策略能夠很好地改善并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量和穩(wěn)定性。

pwm整流器是一種高功率因數(shù)、低噪音靜止變流器。采用類似于交流電機(jī)磁鏈觀測(cè)的方法構(gòu)造出虛擬的電網(wǎng)磁鏈?zhǔn)噶?作為pwm整流器矢量控制中的定向矢量,可以達(dá)到取消交流側(cè)電網(wǎng)電壓傳感器、降低pwm整流器硬件成本的目的。提出了準(zhǔn)確觀測(cè)虛擬電網(wǎng)磁鏈的方法,解決了pwm整流器無(wú)電壓傳感器運(yùn)行的關(guān)鍵問題。

等值風(fēng)電機(jī)組功率暫態(tài)響應(yīng)參數(shù)優(yōu)化,能夠有效提高電力系統(tǒng)暫態(tài)過程的穩(wěn)定性能。傳統(tǒng)仿真軟件缺少準(zhǔn)確的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)參數(shù)及其控制模型,在一定程度上影響了分析大規(guī)模風(fēng)電接入后電網(wǎng)暫態(tài)過程響應(yīng)特性的準(zhǔn)確度。文章提出一種計(jì)及特定風(fēng)速條件下風(fēng)電機(jī)組有功和無(wú)功輸出限制的風(fēng)電系統(tǒng)功率暫態(tài)控制模型。該模型由風(fēng)電系統(tǒng)有功出力控制、無(wú)功出力控制及功率極限優(yōu)化控制3部分組成。利用adpss仿真平臺(tái)搭建了針對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)暫態(tài)過程的控制模型,并對(duì)風(fēng)電與火電并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果表明,該控制模型能夠有效地提高大規(guī)模風(fēng)電接入條件下的電力系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)特性。

以提高并網(wǎng)逆變器可靠性和降低成本為目的,采用基于虛擬電網(wǎng)磁鏈定向的無(wú)電網(wǎng)電壓傳感器的矢量控制策略;為了提高風(fēng)電系統(tǒng)可靠性和容錯(cuò)能力,采用多重電樞直流側(cè)電壓并聯(lián)運(yùn)行的控制方案.詳細(xì)分析單套逆變器數(shù)學(xué)模型和控制策略,實(shí)現(xiàn)兩套逆變器并聯(lián)運(yùn)行并網(wǎng).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,三相并網(wǎng)逆變器輸出電流正弦度良好,同時(shí)具有較好的動(dòng)、靜態(tài)特性,從而驗(yàn)證了方案的可行性和正確性.

雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的低壓穿越運(yùn)行與控制 胡家兵,賀益康 (浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院,浙江省杭州市310027) 摘要:根據(jù)緊急電網(wǎng)規(guī)程要求,風(fēng)電場(chǎng)須具備外部電壓故障下不間斷運(yùn)行能力,即電網(wǎng)故障時(shí)風(fēng)電 機(jī)組應(yīng)能保持與電網(wǎng)連接并向系統(tǒng)不間斷供電。由于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(dfig)勵(lì)磁變換器容量有 限,電網(wǎng)故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子過電流和變換器直流環(huán)節(jié)過電壓,須實(shí)行保護(hù)和控制。討論了外部電壓 驟降下dfig風(fēng)電系統(tǒng)的低壓穿越控制策略和保護(hù)方案,并對(duì)一臺(tái)115mw商用dfig風(fēng)電系統(tǒng) 進(jìn)行了仿真研究。結(jié)果表明快速短接保護(hù)裝置(crowbar)的切除時(shí)刻和所用串聯(lián)電阻大小對(duì)故障 電網(wǎng)恢復(fù)和變換器保護(hù)有較大影響。配合crowbar而采用串聯(lián)電阻及改進(jìn)網(wǎng)側(cè)變換器控制策略 的方式,可以實(shí)現(xiàn)dfig成功穿越定子剩余電壓為15%的電網(wǎng)驟降故障,且無(wú)需吸收大

變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)綜述

第33卷第9期電網(wǎng)技術(shù)vol.33no.9 2009年5月powersystemtechnologymay2009 文章編號(hào)：1000-3673（2009）09-0072-06中圖分類號(hào)：tm621.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a學(xué)科代碼：470·4047 雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)分析 操瑞發(fā)，朱武，涂祥存，管水秀 （上海電力學(xué)院電力與自動(dòng)化工程學(xué)院，上海市楊浦區(qū)200090） analysisonlowvoltageride-throughtechniquesfor windturbinesusingdoubly-fedinductiongenerator caorui-fa，zhuwu，tuxiang-cun，guanshui-xiu （collegeofpower

875型傳感器為靜電電荷累積在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)而設(shè)計(jì)。該傳感器配備具有自動(dòng)校正技術(shù)的測(cè)量探針，即便是非接觸式探針和檢測(cè)面的距離發(fā)生變化時(shí)，自動(dòng)校正技術(shù)仍能保持高的精確度和速度，極大增強(qiáng)了傳感器的能力。采用din封裝設(shè)計(jì)，傳感器外殼安裝在35mm的din支架上。

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

提出一種全新的基于電壓傳感器的配電網(wǎng)相對(duì)地電壓測(cè)量方式,這種方式能夠從源頭上破壞電壓互感器鐵磁諧振條件。同時(shí),這種方式還具有相對(duì)地電壓測(cè)量準(zhǔn)確,單相接地時(shí)裝置運(yùn)行時(shí)間不受限制的優(yōu)勢(shì)。

電壓傳感器 (2)

1 光電壓傳感器原理 光電壓傳感器 　　光波是一種橫波，它的光矢量與傳播方向垂直。如果光波的光矢量方向不變，大小隨相位改變，這樣的光稱為線 偏振光；如果光矢量的大小不變，而方向繞傳播方向均勻的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣的光稱為圓偏振光；如果光矢量和大小都在有 規(guī)律的變化，且光矢量的末端沿著一個(gè)橢圓轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣的光稱為橢圓偏振光。 　　在電場(chǎng)（或電壓）的作用下，一些本身沒有雙折射現(xiàn)象的材料會(huì)產(chǎn)生雙折射效應(yīng)，使光波的兩偏振分量之間出現(xiàn) 相位差，這就是電光效應(yīng)。檢測(cè)出相位差，就可以計(jì)算出電壓或電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。由于相位較難測(cè)量，故一般利用偏 光干涉原理將相位調(diào)制轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度調(diào)制，傳感器輸出光強(qiáng)的大小即能反映被測(cè)電壓，這就是光電壓傳感器測(cè)量電壓的 基本原理。 圖示：一種實(shí)用的光電壓傳感器示意圖 　　光電壓傳感器的檢測(cè)原理類似于光電流傳感器，由一個(gè)1/4波長(zhǎng)板和兩個(gè)偏振器組成的偏振檢測(cè)系統(tǒng)將普克爾斯偏 振調(diào)制轉(zhuǎn)化

電壓傳感器 電壓傳感器的歷史 在各國(guó)，傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)字控制技術(shù)相比，傳感技術(shù)的發(fā)展都落后于它們。 從20世紀(jì)80年代起才開始重視傳感技術(shù)的研究開發(fā)，不少先進(jìn)的成果仍停留在研究實(shí)驗(yàn)階 段，轉(zhuǎn)化率比較低。 在我國(guó)，60年代開始傳感技術(shù)的研究開發(fā)，經(jīng)過從"六五"到"九五"的國(guó)家攻關(guān)，在傳感 器研究開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、可靠性、應(yīng)用性等獲得進(jìn)步，初步形成傳感器研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn) 和應(yīng)用的體系，并在數(shù)碼機(jī)床攻關(guān)中獲得了一批可喜的、矚目的發(fā)明專利與工況監(jiān)控系統(tǒng)或 儀器的成果。但總體上，它還不夠滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的迅速發(fā)展，不少傳感器仍然依賴進(jìn) 口。 在國(guó)外傳感器技術(shù)分兩種路徑：一種以美國(guó)為代表的走先軍工后民用，先提高后普及。 另一種是以日本為代表側(cè)重實(shí)用化、商品化，先普及后提高。前種成本高，后種成本低，更 快些。而我國(guó)雖在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)涉足傳感器制作業(yè)，但現(xiàn)活

在高壓大功率領(lǐng)域．五電平整流器ll--電平性能更優(yōu)。由于五電平空間矢量脈寬調(diào)制（svpwm）算法運(yùn)算量大，針對(duì)有源中點(diǎn)箝位五電平（anpc．5l）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出一種輸出波形質(zhì)量與svpwm算法完全等效的空間矢量等效三電平載波調(diào)制（tcpwm）算法。建立電感濾波的五電平整流器的數(shù)學(xué)模型，采用無(wú)電網(wǎng)電壓傳感器的開關(guān)頻率固定的準(zhǔn)直接功率控制（dpc）策略。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提t(yī)cpwm算法及控制策略的正確性。

在高壓大功率領(lǐng)域,五電平整流器比三電平性能更優(yōu)。由于五電平空間矢量脈寬調(diào)制(svpwm)算法運(yùn)算量大,針對(duì)有源中點(diǎn)箝位五電平(anpc-5l)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),提出一種輸出波形質(zhì)量與svpwm算法完全等效的空間矢量等效三電平載波調(diào)制(tcpwm)算法。建立電感濾波的五電平整流器的數(shù)學(xué)模型,采用無(wú)電網(wǎng)電壓傳感器的開關(guān)頻率固定的準(zhǔn)直接功率控制(dpc)策略。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提t(yī)cpwm算法及控制策略的正確性。

為了解決一般光電式電壓傳感器存在的溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果影響大、工藝上不容易實(shí)現(xiàn)等問題,提出了一種靜電振膜式電壓傳感器,建立了該傳感器的數(shù)學(xué)模型并分析了其工作穩(wěn)定性和測(cè)量準(zhǔn)確度.理論上靜電振膜式電壓傳感器要求極化電壓大于待測(cè)電壓的峰值,這一條件在工程上難以滿足.并且電網(wǎng)電壓主要存在奇次諧波,通過平方項(xiàng)以后就變成了偶次諧波,這是系統(tǒng)帶來(lái)的誤差.因此提出了一種降低極化電壓的方法,且采用陷波濾波器濾除偶次諧波來(lái)消除系統(tǒng)自身帶來(lái)的誤差.仿真結(jié)果表明在極化電壓小于待測(cè)電壓峰值的條件下,靜電振膜式電壓傳感器可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、快速的電壓測(cè)量.

一個(gè)“無(wú)聊”的想法，請(qǐng)大家借鑒： 太陽(yáng)能電池板風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 風(fēng)光互補(bǔ)控制器 蓄電池 逆變器開關(guān)排氣扇燈 （逆變器的接法還未確定。沒有查出來(lái)是直接接在風(fēng)光互補(bǔ)控制器上還是接在蓄電池上） 對(duì)于開關(guān)這部分我們打算放棄紅外傳感器開關(guān)。畢竟是要用到實(shí)際生活中，而紅外開關(guān)只是人在此范圍內(nèi)才能開啟裝 置，而生活中也不能在每個(gè)坐便器的小空間里都安裝一個(gè)紅外開關(guān)（價(jià)格高）（在廁所的進(jìn)門處安裝沒有任何意義）。所 以，我們打算把開關(guān)用在每扇門上。 每當(dāng)人上廁所時(shí)，就會(huì)把門鎖上，把電路引到門上，門的插銷處為開關(guān)（門上鎖開關(guān)開啟）。 然后具體的實(shí)物模型。我們打算不做成太大的（便于搬運(yùn)）。就是該小的地方小該大的地方大。什么電池板、風(fēng) 力發(fā)電、逆變器、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、排氣扇、燈（用燈泡模擬）都是用原件。然后我們打算模擬一個(gè)廁所的空間 600*700*800mm（排氣扇規(guī)格300*30

大型風(fēng)電場(chǎng)在接入地區(qū)配電網(wǎng)后,對(duì)配電網(wǎng)的電壓有著嚴(yán)重的影響,主要影響因素有風(fēng)場(chǎng)的類型、接入位置和出力大小等等。本文對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功補(bǔ)償和有功功率進(jìn)行了分析,并對(duì)影響配電壓的因素做出了相關(guān)的闡述。

電流傳感器和電壓傳感器的特點(diǎn)以及用途 在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用的很多場(chǎng)合，需要對(duì)電流和電壓進(jìn)行測(cè)量和控制， 特別是在一些需要對(duì)大電流和高電壓測(cè)量和控制以及對(duì)所測(cè)電流和電壓要求較 高精確度的情況下，需要使用安全、方便可靠精確度較高的電流傳感器(current sensor)電壓傳感器。早期，人們采用分流器和分壓器的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電流和電 壓的檢測(cè)，但這種方法無(wú)法對(duì)主回路進(jìn)行隔離測(cè)量，這種方法使用不安全、精 確度低。后來(lái)人們又發(fā)明了互感器，它與直接分流、分壓的方法相比，實(shí)現(xiàn)了 主回路進(jìn)行隔離檢測(cè)，無(wú)疑是一大進(jìn)步，但它的應(yīng)用范圍比較窄，只適用于 50hz正弦波的工頻檢測(cè)，對(duì)于其它波形電流、電壓的測(cè)量它就無(wú)能為力了。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，原有的電流檢測(cè)元件（如分流器、互感器）已不能 滿足中、高頻，高di/dt，寬頻譜電流波形的傳遞，霍爾電流電壓傳感器, (voltagesensor)

電流傳感器和電壓傳感器的特點(diǎn)以及用途 在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用的很多場(chǎng)合，需要對(duì)電流和電壓進(jìn)行測(cè)量和控制， 特別是在一些需要對(duì)大電流和高電壓測(cè)量和控制以及對(duì)所測(cè)電流和電壓要求較 高精確度的情況下，需要使用安全、方便可靠精確度較高的電流傳感器(current sensor)電壓傳感器。早期，人們采用分流器和分壓器的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電流和電 壓的檢測(cè)，但這種方法無(wú)法對(duì)主回路進(jìn)行隔離測(cè)量，這種方法使用不安全、精 確度低。后來(lái)人們又發(fā)明了互感器，它與直接分流、分壓的方法相比，實(shí)現(xiàn)了 主回路進(jìn)行隔離檢測(cè)，無(wú)疑是一大進(jìn)步，但它的應(yīng)用范圍比較窄，只適用于 50hz正弦波的工頻檢測(cè)，對(duì)于其它波形電流、電壓的測(cè)量它就無(wú)能為力了。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，原有的電流檢測(cè)元件（如分流器、互感器）已不能 滿足中、高頻，高di/dt，寬頻譜電流波形的傳遞，霍爾電流電壓傳感器, (voltagesensor)