庄凯
- 作品数：13 被引量：415H指数：9
- 供职机构：重庆大学电气工程学院输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划重庆市科技攻关计划重庆市科委基金更多>>
- 相关领域：电气工程更多>>
- 直驱式永磁同步风力发电机不对称故障下的改进控制被引量：2
- 2013年
- 在分析直驱式永磁同步风力发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)全功率变换器功率特性基础上,推导了直流侧电压、并网电抗器功率及网侧输出功率之间的关系,提出了不对称故障下系统的改进控制策略,以实现该型机组的低电压穿越。该控制策略基于电网侧变换器、电机侧变换器功率平衡协调控制思想,将电网跌落信息反馈给电机侧变换器,实现两个变换器的协调控制;同时,在直流侧电压维持在安全范围内的前提下,采用弱控制,以一定的直流侧电压波动为代价,达到消除网侧有功功率2倍频波动的目的。仿真研究结果表明,基于功率平衡协调控制的改进控制策略可较好的实现直驱式永磁同步风力发电机的不对称故障穿越。
- 庄凯廖勇刘刃姚骏李辉
- 关键词：风力发电电压控制
- 永磁同步风力发电机转矩动态滑模控制器设计被引量：6
- 2011年
- 考虑到永磁同步风力发电机的多变量、非线性及强耦合等特性,以及发电机的参数变化会对矢量控制性能产生影响,设计了针对风电应用的永磁同步风力发电机转矩动态滑模控制器。该一阶动态滑模控制器将常规变结构控制中的切换函数通过微分环节构成新的切换函数,有效降低了抖振。仿真验证表明,功率外环采用动态滑模控制器的永磁同步发电机矢量控制系统能够精确跟踪有功功率给定,并具有对电机参数及扰动不灵敏、鲁棒性好的优点。
- 胡雪松孙才新廖勇庄凯
- 关键词：风力发电永磁同步发电机滑模控制抖振
- 永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略被引量：77
- 2008年
- 永磁直驱风力发电系统中可采用全功率双脉宽调制(PWM)变换器作为永磁同步发电机(PMSG)的并网电路,当风速变化时,双PWM变换器的直流链电压会随着PMSG输出功率的改变而出现大幅度波动,这将不利于变换器功率器件的安全运行及整个发电系统的稳定运行。结合永磁直驱同步风力发电系统的运行特点,提出一种适用于永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略。系统仿真和实验结果验证了所提出的控制策略的正确性,该方案可显著提高风速变化时双PWM变换器的直流链电压的稳定性,有助于提高发电系统的安全稳定运行能力。
- 姚骏廖勇庄凯
- 关键词：风力发电协调控制
- 电网故障时永磁直驱风电机组的低电压穿越控制策略被引量：95
- 2009年
- 为提高永磁直驱风电机组所并电网的运行稳定性,研究电网故障下永磁直驱风电机组的运行特性以及提高其低电压穿越运行能力,文中提出一种适用于采用双脉宽调制变换器并网的永磁直驱风电机组的低电压穿越运行控制方案。通过在电网故障时限制发电机的电磁功率来限制输入至直流侧电容和电网侧变换器的功率,通过在电网故障时采用考虑发电机功率信息的网侧变换器电流闭环控制来实现直流链电压稳定控制,从而有效实现发电系统的低电压穿越运行。系统仿真结果表明,所提出的控制方案无需增加硬件保护装置,在电网对称及非对称故障下均可有效实现永磁直驱风电机组的低电压穿越运行。
- 姚骏廖勇庄凯
- 关键词：风力发电永磁同步发电机电网故障低电压穿越
- 直驱永磁同步风电机组并网变换器关键技术研究
- 风力发电已经成为解决世界能源短缺的重要途径，越来越受到世界各国的重视。在当今两种主流的风力发电机型中，直驱永磁同步风力发电机组具有结构较简单，发电效率较高，以及运行可靠性好等优点，已成为现代大型变速恒频风电机组主要的发展...
- 庄凯
- 关键词：并网变换器功率优化故障穿越数学建模
- 文献传递
- 采用串联网侧变换器的双馈风电机组低电压过渡控制策略被引量：13
- 2009年
- 双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)因其对电网故障的敏感性,其低电压过渡(low voltage ride-through requirement,LVRT)控制技术一直是国内外研究的热点。在分析电网故障时DFIG产生转子过电流机理的基础上,对采用串联网侧变换器(series grid-side converter,SGSC)的新型DFIG系统提出了电网电压正常时的"零电压矢量"改进控制策略及电网故障时保持DFIG系统不脱网运行的故障改进控制策略。所提故障控制策略从限制定子磁场暂态直流分量和负序工频分量及减小从风机吸收能量的角度出发,通过控制串联网侧变换器抑制定子磁链暂态直流以及负序分量对发电机转子侧的不良影响,通过控制转子侧变换器(rotor-side converter,RSC)进一步限制故障时的定、转子电流,从而实现DFIG系统在电网故障时的低电压过渡运行。在电网对称和非对称短路故障条件下,对一台采用SGSC的2MW DFIG系统进行了仿真研究。并与采用传统"crowbar protection"方案和改进励磁控制策略方案的DFIG在电网故障时的不脱网运行能力进行了对比。仿真结果表明,所提控制方案可实现电网故障时DFIG系统的零电压过渡运行,系统具有良好的低电压过渡控制功能。
- 廖勇李辉姚骏庄凯
- 关键词：双馈感应发电机电网故障
- 基于变桨距和转矩动态控制的直驱永磁同步风力发电机功率平滑控制被引量：112
- 2009年
- 风能的不确定性以及风轮机自身特性使风力发电机输出有功功率随风速变化而波动,影响风电机组输出电能质量,严重时还会影响电网运行稳定性。在分析变桨变速直驱永磁同步风力发电机运行特性的基础上,提出了在全风速范围内结合风力机变桨控制和发电机变速控制的发电机有功功率平滑控制策略。考虑到风能的随机性及直驱风能发电系统很强的非线性,设计了基于模糊理论的变桨距控制器和发电机转矩动态滑模控制器。对一台采用该控制策略的直驱永磁同步风力发电机的运行行为进行仿真研究。结果表明,提出的模糊变桨距控制能有效控制发电机转速运行范围,动态滑模控制能使发电机输出平滑的有功功率。与传统最大风能跟踪控制策略相比,所提出的控制方案能有效降低直驱永磁同步风力发电机输出有功功率的波动,控制发电机转速运行范围。
- 廖勇何金波姚骏庄凯
- 关键词：风力发电桨距角控制
- 基于DSP的永磁无刷直流电机控制系统设计
- 比较了目前永磁无刷直流电机的各种控制方式.在分析了永磁无刷直流电机运行原理的基础上,设计出以TMS320LF2407A电机优化控制芯片为核心的全数字系统控制方案.系统采用电流、速度双闭环PI控制方式,实现了弱磁增速控制以...
- 庄凯廖勇
- 关键词：永磁无刷直流电机DSP控制弱磁控制数字控制
- 文献传递
- 直驱式永磁同步风力发电机双模功率控制策略的仿真研究被引量：41
- 2009年
- 在分析变桨距执行机构动作滞后及变桨速度限制带来的功率波动问题基础上,针对直驱式永磁同步风力发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)系统,提出全风况下结合变桨距控制的双模功率控制策略。低于额定风速时,采用基于转速反馈的最大风能跟踪控制;高于额定风速时,根据发电机额定功率和即时转速设定参考电磁转矩,将发电机输出有功功率限定在额定值附近;并给出了双模控制系统中2种控制模式之间平滑切换(smooths witching)的具体规则。对双模功率控制策略下的一台2MW直驱式PMSG系统进行仿真研究,验证了该控制策略的正确性和有效性。相对于采用传统控制策略的直驱式PMSG系统,该控制策略能够在额定风速以上获得更为平稳的有功功率输出。
- 廖勇庄凯姚骏李辉何金波
- 关键词：风力发电变桨距控制平滑切换
- 电网电压不平衡时全功率风电并网变流器的控制策略被引量：51
- 2012年
- 电网电压不平衡条件下,电压负序分量将导致直驱式永磁同步风电机组(permanent magnet synchronous generator,PMSG)全功率并网变流器的直流侧电压出现2倍电网频率的谐波,长期处于此工况下将显著影响直流侧电容的使用寿命,危及机组的稳定运行。建立了电网侧变流器的数学模型,在计及并网阻抗对有功功率影响的基础上,提出了一种以增强直流侧电压稳定性为目标的控制策略。其中,电网侧变流器正负序电流指令通过保证直流侧电容及并网电抗器之间无2倍频振荡的有功功率流得到,指令的计算无需求解复杂的高阶矩阵,也没有引入更多的变量。由直驱式永磁同步风电机组的仿真结果验证了所提出的电压控制策略的有效性。与传统的平衡控制策略相比,这种控制策略能在实现直流侧电压稳定控制的同时,使输出至电网的有功功率2倍频波动得到有效抑制,提高了该型机组不平衡电网电压条件下不间断安全稳定运行能力。
- 廖勇庄凯姚骏
- 关键词：风力发电全功率变流器不平衡电网电压谐波
