Simultaneous Decoupling Voltage Amplitude and Frequency Control of Self-Excited Induction Generators 1=Engineering 2=Electrical Motors and Drive

自激感应发电机的同步解耦电压幅度和频率控制 1=工程 2=电动机和驱动器

基本信息

  • 批准号:
    2073845
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2018 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Background. Self-excited induction generators (SEIG) have found wide application in autonomous (off-grid) electricity generating systems with prime movers based on renewables (wind- and hydro-turbines) or combustion engines. The main advantage of SEIGs compared to synchronous generators is that they are relatively inexpensive and possess natural short-circuit protection properties. The main drawback of SEIGs is their poor voltage regulation due to the change of both generated voltage amplitude and frequency with the change of load in addition to their dependence on the prime mover's velocity and excitation capacitance. In many cases this drawback results in a lot of engineers prefer to use permanent magnet synchronous generators instead of the SEIG. Whereas the solutions for the voltage amplitude control of the SEIG are widely presented in the literature, the problem of the simultaneous dynamic control of the voltage amplitude and frequency has not been analytically solved till now. There are some intuitive solutions feasible in steady states based on additional controllable dump loads [1] or useful controllable loads like water supply pumps [2], [3] which reduces the efficiency of the generating system and not suitable for dynamic control.Goal of the research. To develop a systematic approach based on control theory for the design of decoupled control of the voltage amplitude and frequency of the SEIG leading to independent regulation of the voltage amplitude and frequency.ObjectivesTo develop a control oriented model of SEIG with two outputs: voltage amplitude and frequency.To design decoupling control of the voltage amplitude and frequency.To develop a block diagram of the control system including STATCOM for amplitude regulation and voltage optimiser for the frequency regulation.To set up an experimental test bench and determine parameters of the block diagram.To simulate the control system in Matlab/Simulink.To prototype rapidly the control system using dSpace or OPAL-RT.To do the experimental research of the decoupled control.To explore the case of single phase induction generator driven by air scroll motor.Key methodologies. Linearisation of the nonlinear model of SEIG in the synchronous reference frame [4] performed for the frequency and voltage amplitude channels. Decoupling interconnected frequency and amplitude control channels.Novelty of the research. For the first time, the solution of simultaneous dynamic decoupling control of the voltage amplitude and frequency will be found. Applicability of the voltage optimisation technique for the frequency control will be tested.Practical value. The proposed system should make autonomous induction generators comparable with permanent magnet synchronous generators in sense of the voltage control quality. The voltage optimisation for the frequency control leads to no power dissipation in dummy loads.
背景资料。自励感应发电机在以可再生能源(风力和水轮机)或内燃机为基础的原动机的自主(离网)发电系统中得到了广泛的应用。与同步发电机相比,SEIGs的主要优势是价格相对低廉,并具有天然的短路保护特性。SEIGs的主要缺点是电压调节性差,除了依赖于原动机的速度和励磁电容外,还会随着负载的变化而改变产生的电压幅值和频率。在许多情况下,这一缺点导致许多工程师更喜欢使用永磁同步发电机,而不是SEIG。虽然SEIG电压幅值控制的解决方案在文献中得到了广泛的提出,但电压幅值和频率的同时动态控制问题到目前为止还没有得到解析解决。基于附加的可控倾倒负荷[1]或有用的可控负荷[2]、[3],在稳态时有一些直观可行的解决方案,这些负荷降低了发电系统的效率,不适合动态控制。以控制理论为基础,建立了SEIG电压幅值和频率解耦控制的系统设计方法,实现了电压幅值和频率的独立调节。目标建立了具有电压幅值和频率两个输出的SEIG面向控制的模型。设计了电压幅值和频率的解耦控制。建立了包括STATCOM调幅和调频电压优化器的控制系统框图。搭建了实验试验台,确定了框图参数。在MatLab/Simulink中对控制系统进行了仿真。利用DSPACE或Opal快速建立了控制系统的原型对解耦控制进行了实验研究,探讨了涡旋电机驱动单相感应发电机的关键方法。对于频率和电压幅度通道,在同步参考系[4]中对SEIG的非线性模型进行线性化。分离互连的频率和幅度控制通道。研究的新奇。首次找到了电压幅值和频率同时动态解耦控制的解。测试电压优化技术在频率控制中的适用性。实用价值。该系统将使自主式感应发电机在电压控制品质上与永磁同步发电机相媲美。频率控制的电压优化在虚拟负载中不会产生功率损耗。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

greenwashing behavior in China:Basedon an integrated view of reconfiguration of environmental authority and decoupling logic
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国学者研究基金项目
偏微分方程与数论中的decoupling定理
  • 批准号:
    11926303
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
耕地占用与GDP增长的Decoupling分析
  • 批准号:
    70673097
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Decoupling Corrosion of Electrode and Electrolyte in Advanced Batteries
先进电池中电极和电解质的解耦腐蚀
  • 批准号:
    24K17761
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
CAS-MNP: Degradation of Plastics in the Environment: Decoupling the Roles of Polymer Type, Material Attributes, and Chemical Additives
CAS-MNP:环境中塑料的降解:解耦聚合物类型、材料属性和化学添加剂的作用
  • 批准号:
    2304991
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
A Study on the Effects of Decoupling and Economic Security on Global Activities of Firms
脱钩和经济安全对企业全球活动的影响研究
  • 批准号:
    23H00817
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Characterization of dynamic heterogeneity in polymer ultrathin film systems and investigation of the origin of the decoupling in dynamics
聚合物超薄膜系统动态异质性的表征及动力学解耦起源的研究
  • 批准号:
    23K04853
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Decoupling Hydrogel Stiffness and Diffusivity for Hematopoietic Stem Cell Culture and Differentiation
用于造血干细胞培养和分化的水凝胶刚度和扩散率的解耦
  • 批准号:
    10647478
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
CAREER: The Exocompiler: Decoupling Algorithms from the Organization of Computation and Data
职业:Exocompiler:将算法与计算和数据的组织解耦
  • 批准号:
    2328543
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Decoupling Theory and Exponential Sum Estimates
解耦理论和指数和估计
  • 批准号:
    2409803
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Decoupling Theory and Exponential Sum Estimates
解耦理论和指数和估计
  • 批准号:
    2311174
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
ASCENT: Ultra-Compact PV Microinverters with Integrated Active Power Decoupling
ASCENT:具有集成有源功率去耦功能的超紧凑型光伏微型逆变器
  • 批准号:
    2328221
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
What triggers RV Fiber Re-Orientation in response to RV pressure overload, and what is its Consequence on Inter-Ventricular Decoupling?
是什么触发了右心室纤维重新定向以响应右心室压力过载,以及它对心室间解耦的影响是什么?
  • 批准号:
    10587587
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了