一种垂直轴风电系统中变流器与蓄电池容量优化配置方法

    公开(公告)号:CN106602592B

    公开(公告)日:2019-01-15

    申请号:CN201610914866.2

    申请日:2016-10-20

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开的这种电场功率平抑下的整体装置的容量优化配置策略,分析了由蓄电池组成的储能系统充放电过程和损失风能的计算方法,并以背靠背PWM变流器、蓄电池投资成本和风能损失的费用为优化目标函数。该容量优化配置模型以蓄电池运行特性和国家标准要求的风电并网输出功率波动限制为约束条件,且使用改进的非线性规划遗传算法进行计算。最后,使用该策略对具体的算例进行计算,算例结果验证了容量优化配置模型和算法的正确性。本发明采用综合考虑系统机侧变流器VSC1、网侧变流器VSC2以及蓄电池的整体容量优化配置策略,使风电系统充分捕获风能并网,同时保证系统成本最低,实现效益最大化。

    一种高压大功率风力发电系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN106452098B

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201610813879.0

    申请日:2016-09-09

    Applicant: 湖南大学

    CPC classification number: Y02E10/723

    Abstract: 本发明公开了种高压大功率风力发电系统及其控制方法,由多相永磁直驱风力发电机,3n个三相全控整流桥换和H桥级联多电平逆变器组成。多相大功率永磁直驱风力发电机共有9n相输出,n为正整数,每3相构成套绕组,共构成3n套绕组;每套绕组经过个三相全控整流桥换流后,连接至H桥级联多电平逆变器每个子模块的直流侧,H桥级联多电平逆变器交流输出端接入三相电网。三相全控整流桥采用最大功率跟踪控制,实现风力发电机的单位功率因数输出。H桥级联多电平逆变器实现高压接入,交流侧直接接入35kV交流电。本发明可以将低压大功率永磁直驱风力发电系统通过变流器直接接入高压输电系统,省略了升压变压器,降低了成本。

    一种模块化多电平逆变器及其无差拍控制方法

    公开(公告)号:CN105356778B

    公开(公告)日:2018-01-09

    申请号:CN201510916232.6

    申请日:2015-12-10

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平逆变器及其无差拍控制方法。以模块化多电平逆变器的A相为例:通过采集SM子模块中电容电压Uci,求和取平均得到Uc之后,将给定的电容电压参考值Ucref与Uc作差后经过PI调节器获得A相环流的参考值Icirref,再根据A相环流的参考值Icirref以及给定的A相输出电流的参考值Iaref计算得到A相上、下桥臂的调制电压Upref、Unref,最后根据Upref、Unref采用最优电平逼近进行调制,得到A相各子模块的控制脉冲信号。本发明相对于传统的控制方法而言,减少了系统中大量的PI环节,简化了控制过程,减少了调试时间,降低了运算复杂度,加快了响应速度。

    一种垂直轴风电系统中变流器与蓄电池容量优化配置策略

    公开(公告)号:CN106602592A

    公开(公告)日:2017-04-26

    申请号:CN201610914866.2

    申请日:2016-10-20

    Applicant: 湖南大学

    CPC classification number: H02J3/386 H02J3/32

    Abstract: 本发明公开的这种电场功率平抑下的整体装置的容量优化配置策略,分析了由蓄电池组成的储能系统充放电过程和损失风能的计算方法,并以背靠背PWM变流器、蓄电池投资成本和风能损失的费用为优化目标函数。该容量优化配置模型以蓄电池运行特性和国家标准要求的风电并网输出功率波动限制为约束条件,且使用改进的非线性规划遗传算法进行计算。最后,使用该策略对具体的算例进行计算,算例结果验证了容量优化配置模型和算法的正确性。本发明采用综合考虑系统机侧变流器VSC1、网侧变流器VSC2以及蓄电池的整体容量优化配置策略,使风电系统充分捕获风能并网,同时保证系统成本最低,实现效益最大化。

    一种抑制模块化多电平变流器输出电流谐波的控制方法

    公开(公告)号:CN105406748A

    公开(公告)日:2016-03-16

    申请号:CN201511023156.2

    申请日:2015-12-30

    Applicant: 湖南大学

    CPC classification number: H02M7/49 H02M1/12

    Abstract: 本发明公开了一种抑制模块化多电平变流器输出电流谐波的控制方法。首先检测模块化多电平输出的电流,采用傅里叶分析方法获取其二次谐波分量、三次谐波分量、四次及以上谐波分量,分别与0比较后,经过广义分频PI调节器得到抑制谐波的调制电压分量,然后与稳压控制的调制分量和输出电压的调制分量相加得到总的调制电压。求得总的调制分量后采用最近电平逼近方式进行调制,得到模块化多电平变流器触发脉冲。本发明的谐波补偿方案,由于输出电流的谐波分量检测出后,通过负反馈叠加到控制系统中,能够直接有效抑制模块化多电平变流器输出谐波。

    一种模块化多电平换流器的控制方法

    公开(公告)号:CN105391313B

    公开(公告)日:2017-10-17

    申请号:CN201511020648.6

    申请日:2015-12-30

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平换流器的控制方法,将桥臂的2N个子模块按照20,21,22...2N‑1,1分成N+1个模块组,工作中每组组内子模块状态保持一致,即同时导通或者关断。每组配置一个电压传感器,用于测量该组电压值。根据这种结构设计了稳压控制方法、电压记录方法、调制方法和均压控制方法。稳压控制采用PI调节器稳定各相所有子模块的电容电压之和;电压记录方法用来保存各模块组的电压值;调制方法用来确定各个模块组的通断状态;均压控制用来保持组件子模块电压的平均值保持均衡。本发明采用子模块组分组的控制方式,大量减少MMC系统中所需的电压互感器,进而减小系统硬件复杂度和降低MMC的成本。

    一种抑制模块化多电平变流器输出电流谐波的控制方法

    公开(公告)号:CN105406748B

    公开(公告)日:2017-09-19

    申请号:CN201511023156.2

    申请日:2015-12-30

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种抑制模块化多电平变流器输出电流谐波的控制方法。首先检测模块化多电平输出的电流,采用傅里叶分析方法获取其二次谐波分量、三次谐波分量、四次及以上谐波分量,分别与0比较后,经过广义分频PI调节器得到抑制谐波的调制电压分量,然后与稳压控制的调制分量和输出电压的调制分量相加得到总的调制电压。求得总的调制分量后采用最近电平逼近方式进行调制,得到模块化多电平变流器触发脉冲。本发明的谐波补偿方案,由于输出电流的谐波分量检测出后,通过负反馈叠加到控制系统中,能够直接有效抑制模块化多电平变流器输出谐波。

    一种高压大功率风力发电系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN106452098A

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201610813879.0

    申请日:2016-09-09

    Applicant: 湖南大学

    CPC classification number: Y02E10/723 H02M5/4585 F03D7/02 H02J3/386

    Abstract: 本发明公开了一种高压大功率风力发电系统及其控制方法,由多相永磁直驱风力发电机,3n个三相全控整流桥换和H桥级联多电平逆变器组成。多相大功率永磁直驱风力发电机共有9n相输出,n为正整数,每3相构成一套绕组,共构成3n套绕组;每套绕组经过一个三相全控整流桥换流后,连接至H桥级联多电平逆变器每个子模块的直流侧,H桥级联多电平逆变器交流输出端接入三相电网。三相全控整流桥采用最大功率跟踪控制,实现风力发电机的单位功率因数输出。H桥级联多电平逆变器实现高压接入,交流侧直接接入35kV交流电。本发明可以将低压大功率永磁直驱风力发电系统通过变流器直接接入高压输电系统,省略了升压变压器,降低了成本。

    一种模块化多电平换流器的控制方法

    公开(公告)号:CN105391313A

    公开(公告)日:2016-03-09

    申请号:CN201511020648.6

    申请日:2015-12-30

    Applicant: 湖南大学

    CPC classification number: H02M7/00 H02M7/483 H02M7/5387 H02M2007/4835

    Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平换流器的控制方法,将桥臂的2N个子模块按照20,21,22...2N-1,1分成N+1个模块组,工作中每组组内子模块状态保持一致,即同时导通或者关断。每组配置一个电压传感器,用于测量该组电压值。根据这种结构设计了稳压控制方法、电压记录方法、调制方法和均压控制方法。稳压控制采用PI调节器稳定各相所有子模块的电容电压之和;电压记录方法用来保存各模块组的电压值;调制方法用来确定个模块组的通断状态;均压控制用来保持组件子模块电压的平均值保持均衡。本发明采用子模块组分组的控制方式,大量减少MMC系统中所需的电压互感器,进而减小系统硬件复杂度和降低MMC的成本。

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