找到 8 条结果 · 风电变流技术
具有新型控制策略的串联隔离并联风电场直流汇集系统
Novel Series-Isolated-Parallel Wind Farm DC Collection System with New Control Strategies
Yousef N. Abdelaziz · Khaled H. Ahmed · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
相较于传统交流系统,海上风电场直流汇集系统可显著降低重量与体积。其中,串并联结构虽效率较高,但因直流-直流变换器位于风电机组串联支路前端,易受直流短路故障影响而可靠性较低。本文提出一种新型串联隔离并联风电场(SIP-WF)架构,通过为每组串联风电机组配置隔离型直流-直流变换器,实现固有直流故障阻断能力,无需外部直流断路器。各风机仅采用无源整流器,保证了系统高效率。针对不同风况下的最大功率点跟踪问题,提出两种集中式控制策略,实现单变换器对多风机的协调控制。MATLAB/Simulink仿真验证了所...
解读: 该串联隔离并联架构对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。其中隔离型DC-DC变换器的固有故障阻断特性可应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统,提升大规模储能场站的可靠性。文中提出的集中式MPPT控制策略可优化SG系列组串式逆变器的能量采集效率。同时,该架构采用SiC器件与无源整流...
基于事件大小和转子转速的风力发电机合成惯性控制
Synthetic Inertia Control for a Wind Turbine Generator Based on Event Size and Rotor Speed
Jongwon Kang · Yong Cheol Kang · Kyu-Ho Kim · Kicheol Kang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
为在避免转子转速过度下降的前提下提升频率最低点,风力发电机的合成惯性控制需根据事件幅值和转子转速动态调节增量功率。传统阶跃式控制在大扰动下因预设功率不匹配实际需求而受限。本文提出一种依据频率偏差及转子转速调节增量功率的控制策略,支持阶段采用与转速成正比的控制增益,而非依赖频率变化率,有效响应功率失衡但易受噪声与延迟影响;恢复阶段则按转速调整有功参考值,确保运行安全并平滑回归最大功率追踪。仿真验证了该方法在大扰动及低风速下显著改善频率响应且避免转子过减速。
解读: 该合成惯性控制策略对阳光电源储能变流器和大型风光储项目具有重要参考价值。基于事件大小和转子转速的动态功率调节机制,可优化ST系列储能变流器的GFM控制算法,提升系统频率支撑能力。该方案避免过度功率输出导致的系统不稳定,特别适用于PowerTitan大型储能系统在新能源高渗透率场景下的一次调频应用。控...
考虑最大功率点跟踪与剩余功率分配的全直流海上风电系统串并联直流汇集拓扑及控制
Series-Parallel DC Collection Topology and Control for All-DC Offshore Wind Power System Considering MPPT and Surplus Power Distribution
Peiqi Zhao · Yongqing Meng · Mengwei Ge · Shuhao Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
全直流海上风电系统是远距离大功率输电的可行方案。本文提出一种适用于该系统的串并联直流汇集拓扑。针对中压大功率风电机组,设计了一种新型串并联模块化多电平变换器,通过串并联结构提升机组电压等级,并利用多绕组变压器消除二次功率波动,降低直流侧电容需求。同时,为解决串联机组间的风功率差异问题,配置功率平衡系统以实现各机组的最大功率点跟踪。相比传统系统,该拓扑省去昂贵的海上平台,缓解弃风问题。通过数字仿真与实时硬件在环实验验证了所提拓扑及其控制策略的有效性与优越性。
解读: 该串并联直流汇集拓扑技术对阳光电源储能与风电产品线具有重要参考价值。其模块化多电平变换器设计思路可用于优化ST系列储能变流器的高压直流架构,提升PowerTitan储能系统的功率密度。文中的功率平衡控制策略与MPPT算法对风光储一体化系统的协调控制具有启发意义。特别是多绕组变压器消除二次功率波动的方...
大型风机迎风面覆冰增长规律及气动特性
Growth Law of Windward Surface Icing and Aerodynamic Characteristics of Large Wind Turbines
韩兴波 · 孙鹏 · 王杰 · 陈孜铭 等5人 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51
在低温高湿环境下,风力机叶片易发生覆冰,导致停机甚至结构损伤。本文模拟了不同气象条件下叶片表面水滴撞击特性,分析了积冰发展对气动性能的影响,并结合野外实测数据进行验证。结果表明:水滴中值直径20~40 μm时碰撞率变化显著;风速8~10 m/s时碰撞率增速下降;翼型变薄使碰撞区缩小但驻点局部碰撞率升高。流线冰形升阻比接近洁净翼型,而角状冰形临界攻角更小,失速提前。覆冰2.8小时后,流线冰和角状冰对应功率分别下降18.5%和76.8%。研究为风机覆冰性能评估提供了技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。研究发现的覆冰对风机功率影响规律(流线冰-18.5%、角状冰-76.8%)可用于优化SG系列风电变流器的功率跟踪算法和防冰控制策略。建议在变流器控制系统中增加基于环境参数的覆冰预警功能,通过调整最大功率跟踪(MPPT)曲线和限功率控制策略,降低覆冰工...
采用快速平滑二阶滑模控制与神经模糊估计及变增益鲁棒精确输出微分器的风能转换系统性能增强
Enhanced wind energy conversion system performance using fast smooth second-order sliding mode control with neuro-fuzzy estimation and variable-gain robust exact output differentiator
Ameen Ullah · Safeer Ullah · Tanzeel Ur Rahman · Irfan Sami 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 风能转换系统(WECS)常因风速的随机性和间歇性而面临挑战,导致发电输出功率与波动的电力负载需求之间出现不匹配。为有效应对这一问题,先进的最大功率点跟踪(MPPT)策略对于最大化功率提取至关重要。本研究提出了一种基于快速平滑二阶滑模控制(FSSOSMC)的新型MPPT方法,旨在优化与永磁同步发电机(PMSG)耦合的3 kW定桨距变速WECS的功率输出。为了在系统参数存在不确定性与非线性的情况下仍保持控制的鲁棒性,采用了基于Takagi–Sugeno–Kang(TSK)模糊推理系统的离线神经...
解读: 该快速平滑二阶滑模MPPT技术对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要借鉴价值。其98.9%的系统效率和98.2%的跟踪精度显著优于传统方法,可应用于SG风电变流器优化最大功率点跟踪算法。神经模糊估计与鲁棒微分器的融合控制策略,可移植至ST系列PCS的GFM控制中,提升新能源波动工况下的动态响应速度(...
基于DFIG的风力发电系统全运行区域协同控制
Cooperative Control for DFIG-Based Wind Turbine Generation System Covering All Operating Regions
Yong Wan · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
针对风力发电系统在全风速范围内的多重控制问题,本文提出一种基于估计器的双馈感应发电机与风力机协同控制方案,兼顾转速与机械功率的安全约束及最大功率点跟踪。首先设计全局估计器精确获取不可测的叶轮区转速,用于判别运行区域并生成参考指令;进而设计非线性自适应DFIG控制器与变桨控制器以跟踪参考目标;最后引入通用障碍Lyapunov函数确保系统物理安全约束的满足。通过多种随机风速下的蒙特卡洛仿真验证了该框架的优越性。
解读: 该研究提出的DFIG协同控制方案对阳光电源的储能变流器和风电变流产品线具有重要参考价值。其中全局估计器和自适应控制技术可优化ST系列储能变流器的并网控制性能,特别是在弱电网条件下的稳定性。通用障碍Lyapunov函数保障物理约束的方法,可应用于PowerTitan大型储能系统的安全保护。此外,该文的...
一种基于鲁棒自适应极值搜索的风力发电机最优扭矩曲线跟踪
A Robust Adaptive Extremum-Seeking-Based Optimal Torque Curve Tracking for Wind Turbine Generators
Emanuele Fedele · Renato Rizzo · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
最优转矩曲线控制是一种常用技术,可在不直接测量风速的情况下跟踪风力发电系统的最大功率点。然而,该技术依赖于对风力涡轮机空气动力学特性和空气密度的精确了解。由于环境条件多变和涡轮机老化,这些参数可能与标称值有显著差异,从而导致风力发电机运行欠佳。本文提出并实现了一种鲁棒自适应极值搜索优化方法,用于跟踪最优转矩轨迹并实现最大风能捕获。与文献中的其他方法不同,本文利用自适应极值搜索使发电机转矩趋近其最优轨迹,而非为涡轮机设定变速参考值。通过这种方式,可在减少转矩和电功率振荡的情况下实现最大功率点运行。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的自适应极值搜索最优转矩曲线跟踪技术具有重要的借鉴价值和应用潜力。虽然研究聚焦于风力发电系统,但其核心思想——在参数不确定和环境变化条件下实现最大功率点跟踪(MPPT)——与我司光伏逆变器和储能变流器的控制逻辑高度契合。 该技术的创新点在于直接驱动发电机转矩跟踪...
基于功率削减周期评估的风力发电机快速频率响应自适应惯性控制
Adaptive Inertial Control for Wind Turbine Generators in Fast Frequency Response Based on the Power Reduction Period Assessment
Mahdi Heidari · Lei Ding · Mostafa Kheshti · Xiaowei Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
风力发电机通过注入增量功率并随后削减功率来实现快速频率响应,但功率削减可能引发二次频率跌落(SFD),威胁系统安全。本文提出一种自适应惯性控制(AIC)策略,通过分析功率削减周期内扰动规模占比(SoDS)及功率注入延迟对系统频率的影响,优化过发电阶段的最大SoDS注入,并在设定的最优功率削减期内动态调节控制参数,避免SFD发生。该方法还考虑风速波动的适应性。基于DIgSILENT PowerFactory仿真与实时实验验证,结果表明AIC在提升频率最低点方面优于13种现有控制策略,且不引发二次频...
解读: 该自适应惯性控制技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。首先,文中提出的功率削减周期评估方法可优化ST系列储能变流器的快速频率响应能力,特别适用于PowerTitan大型储能系统的电网支撑功能。其次,通过扰动规模占比(SoDS)的动态调节思路,可改进SG系列逆变器的GFM控制策略,提升光储混...