基于三相四桥臂逆变器的永磁容错电机控制系统

针对高可靠性和高输出性能要求的航空用电机驱动系统,本文提出了基于三相四桥臂逆变器的永磁容错电机控制系统。通过电流解耦,对电机绕组中的交直轴电流及零轴电流进行分析,提出了恒id、iq控制算法。该算法可以实现电机及其控制器发生一相断路或短路故障(包括绕组故障和功率管故障)时,系统输出的功率和转速不变,而故障态的转矩脉动最小化输出。本文搭建了一套3 kW的MATLAB仿真模型,针对一相断路、短路故障进行仿真分析,仿真结果证明了该控制策略的正确性,最后通过一套1 kW的实验平台进行一相断路故障实验,实验结果证明了该控制策略的可行性。     

汽轮发电机转子匝间短路故障分析与诊断新方法

泞入分析了汽轮发电机发生转子线圈匝间短路故障时的机械特性及电磁特性,发现了当匝间短路故障发生时,虽然励磁电流增大,但输出无功却相对减小的故障征兆,在此基础上提出了充分利用发电机原已安装的传感器的测量数据进行早期故障诊断的实用新方法。     

基于快速过采样主成分分析法的光伏阵列故障诊断

针对光伏阵列出现的组件阴影遮挡、短路与断路等故障,提出一种基于快速过采样主成分分析(over-sampling principal component analysis,OS-PCA)算法的光伏阵列故障诊断方法,实现故障检测与故障识别。通过检测各组串电流信号,利用快速OS-PCA算法计算各组串异常度,从而检测出故障串;通过误差补偿对光伏阵列工程模型进行优化,并通过分析故障时阵列工作点状态来识别故障类型。实验表明,该故障诊断方法可有效诊断出多变环境下组件阴影遮挡、短路、断路等故障,此外该方法在计算量以及内存占用上具有较强优势,适用于大型光伏电站的实时监控。     

二极管钳位型LCL-T半桥谐振恒流LED驱动电源

LED的恒流驱动已经成为共识,为了实现其恒流驱动,分析基于LCL-T半桥谐振变换器的无源LED恒流驱动模块的工作原理,在此基础上针对负载可能出现的故障问题,提出通过增加钳位二极管来实现断路输出保护并且分析了电路的性能。针对单个驱动模块输出电流纹波大、进而导致LED色差大、利用率低的问题,通过两相交错并联移相90°叠加来减小输出电流纹波、降低LED发光色差、提高利用率。最后通过搭建实验平台验证了上述理论分析的正确性。     

基于三相四桥臂的永磁容错电机控制系统研究

针对高可靠性和高输出性能要求的航空用电机驱动系统,提出了基于三相四桥臂的永磁容错电机控制系统。通过电流解耦,对电机绕组中的交直轴电流及零轴电流进行分析,提出了恒iq,id控制算法。该算法可以实现电机及其控制器发生一相断路或短路故障(包括绕组故障和功率管故障)时,系统输出的功率和转速不变,而故障态的转矩脉动最小化输出。MATLAB仿真证明了该控制策略的正确性及可行性。     

基于断电残压的电动机故障诊断

针对在线诊断时故障特征难以准确提取的问题,提出了基于断电残压的电动机故障诊断方法。首先研究电机故障的机理,分析转子断条和定子绕组匝间短路故障对断电残压的影响。根据断电残压的波形变化和衰减时间对转子断条故障做出判断;依据零序电压的大小诊断定子绕组匝间短路故障并确定其故障严重程度。仿真结果表明,该方法是可行的,在工程中容易实现。     

基于IPD小波包分析的感应电动机双重故障诊断

针对感应电动机转子断条和定子匝间短路双重故障诊断存在诸多不足之处,提出用小波包分解单相瞬时功率(IPD)的故障诊断方法。以单相瞬时功率为研究对象,建立转子断条和定子匝间短路双重故障模型。通过IPD频谱分析,验证故障特征频率;用小波包变换分解IPD信号得到节点系数的变化情况,计算节点系数的均方根值变化率。仿真结果证明双重故障特征频率在IPD频谱中表现明显,小波包变换后得到的节点系数均方根值(RMS)变化率可以诊断故障。利用小波包分解IPD信号诊断双重故障,方法简单可行,为双重故障诊断提供了新的方法思路。     

不同励磁模式下的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障特征分析

转子绕组匝间短路是汽轮发电机常见故障之一,早期的准确检测对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。利用Ansoft与Simplorer软件建立同步发电机转子绕组匝间短路故障的联合仿真模型,分别在恒励磁电流和恒励磁电压两种励磁模式下,得到转子绕组匝间短路时发电机各特征量的变化规律。通过比较,分析不同励磁模式下转子绕组匝间短路时不同的故障特征,为自动电压控制(AVC)励磁调节模式下发电机转子绕组匝间短路故障的分析和诊断奠定基础。     

双绕组永磁容错电机的余度电驱动系统

提出一种基于双绕组永磁容错电机的余度电驱动系统,其电机本体采用转子磁钢离心式对称六相十极永磁容错电机,定子中包含两套相互独立的三相绕组。系统采用了基于矢量控制的热备份余度容错控制策略,同时采取故障诊断与余度通信策略。对基于双绕组永磁容错电机的余度电驱动系统进行了一相绕组断路和一相绕组短路故障态的仿真验证,并搭建了系统试验平台对其进行了试验验证。仿真和试验表明,当系统发生断路或短路故障后,电机输出性能仍可保持不变,实现了系统断路或短路故障容错,证明了电机设计的合理性及余度容错控制策略的正确性。     

全自动洗衣机电动程控指针不动,不能控制运转程序故障的检修(下)

(3)定子绕组的检修。同步电机故障多发生在定子绕组上。定子绕组以极细的漆包线绕成线圈形式。定子绕组的常见故障有:受潮霉断;因绝缘不良而短路或烧毁;因电压过低或负载太大造成工作电流过大而烧毁。绕组一旦断路、烧毁或短路,电机就因无交变磁场而不能运转。检查时用万用表lOkΩ档测量电机引线间的电阻值。若电阻值为无穷大,则是接线不良或定子绕组断路;若电阻值明显低于正常值,则     

基于形态学–小波的传感器故障诊断

基于输入输出信号趋势分析,提出基于形态学–小波的传感器故障检测与诊断的新算法。由不同宽度结构元素构成的改进型广义形态滤波器对输入输出信号进行滤波;采用小波多分辨分析对滤波后的信号进行分析,对故障的突变点进行准确定位;利用小波变换模极大值在多尺度上的表现与李普西兹(Lipschitz)指数的关系,对传感器各个类型故障进行识别。该文针对传感器死区、恒偏差、恒增益及漂移故障进行了仿真,仿真结果证明了该算法的有效性。     

1 000 MW汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断与分析

发电机转子绕组匝间短路故障由于发生次数多、故障诊断难度大、故障后果严重等原因,严重威胁电厂电气主设备的安全稳定运行。因此,如何准确诊断大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障就成了电力行业亟待解决的难题之一。文中首先介绍了转子匝间发生短路故障的原因、故障的分类和故障的分析诊断方法等内容,接着以一起刚投产的1 000 MW汽轮发电机转子绕组匝间发生短路故障的案例为基础,说明了转子匝间短路故障的诊断方法和过程。根据电气试验的结果和现场检查情况,确定转子线圈拐角处铜线打磨不充分是造成转子匝间发生短路故障的主要原因。     

基于FFT-LSTM的变速抽蓄机组转子绕组短路故障和偏心故障诊断方法

变速抽水蓄能机组是适应系统功率波动的重要调节手段。转子绕组短路故障和转子偏心故障是其常见的故障类型,两种故障均会在定子侧感应生成特征频带相近的谐波环流,导致两种故障难以被区分。提出了一种基于快速傅里叶变换-长短期记忆(fast Fourier transform-long short-term memory, FFT-LSTM)网络的故障诊断方法,以细化分辨故障特征相近的转子绕组短路故障和转子偏心故障。所提方法以定子分支环流的谐波分量为特征量进行故障诊断,分别推导了两种故障发生时定子侧环流谐波特征,并总结二者间的相似性和差异性。鉴于该差异较为微弱,引入长短期记忆(longshort-termmemory, LSTM)神经网络算法对其进行辨识。利用内部故障仿真模型对可能发生的转子绕组短路故障和偏心故障进行批量仿真,以得到用于LSTM网络训练和测试的数据集。仿真结果表明FFT-LSTM能够准确诊断不同转速下变速抽蓄机组的转子绕组短路故障和转子偏心故障。     

基于机电信号融合的DFIG定子绕组匝间短路故障诊断

定子绕组匝间短路故障是双馈异步发电机(DFIG)常见的故障形式,发生概率高达30%,直接威胁到发电机的安全运行。发电机在复杂多变的环境下运行时,单一故障特征往往难以精准地反映故障,从而易产生误判、漏判的情况。文中提出一种基于电气、机械信号融合的定子绕组匝间短路故障诊断新方法——负序电流差与定子径向振动信号的二倍频分量联合诊断。首先利用支持向量机分别计算单一故障特征下的匝间短路故障概率;然后将其作为D-S证据理论的基本概率分配,依托证据组合规则,得出定子绕组匝间短路的最终诊断结果。实验结果表明:与基于单一信号的故障诊断方法相比,该方法能够更有效地诊断定子绕组匝间短路故障并可靠识别短路匝数,提高故障诊断的精确度,可推广应用至海上风电等对故障识别精度要求更高的领域。     

智能变电站故障诊断技术研究

为了全面诊断智能变电站的故障和提高变电站的可靠性,在分析报文协议、网络拓扑、通信关系、审计数据等基础上提出了一种综合的智能变电站故障诊断技术,它集成了变电站协议分析、基于简单网络管理协议的故障诊断、主动探测、故障原因分析及定位等技术。仿真试验表明,该技术可以快速定位变电站的各种故障,帮助运维人员诊断和排除故障。     

基于虚拟仪器的发电机励磁系统故障诊断

发电机励磁系统功率单元故障将严重影响发电机的稳定运行,快速准确发现、排除故障显得非常必要。本文在分析发电机励磁系统功率单元工作原理和特点的基础上,对其故障进行了分类,提出了一种改进的模式识别诊断方法,并据此开发出了基于虚拟仪器的发电机励磁系统功率单元的故障诊断系统。测试表明该诊断系统能够准确地判断出具体的那个晶闸管发生故障,给出正确诊断。     

Multifault calculation method for dynamic stability study of electric power systems

For the fault condition in dynamic stability study, balanced faults have mainly been utilized. Recently, however, with the progress of system protective control technologies such as the multiphase reclosing system for a faulted transmission line, the needs for stability software which would be able to calculate simultaneous faults without any restrictions on fault types, total numbers or location, have been increasing. This report presents the newly developed multifault calculation method based on symmetrical components which is able to calculate simultaneous faults without any restrictions on combination of fault types, and total numbers or location. Fault types consist of balanced/ unbalanced ground fault, short-circuit fault, line-out of transmission lines, and short-circuit of series condenser. The proposed method also allows for calculation of faults at an arbitrary location on the line without any topological changes of each symmetrical network even if the faults include line-end faults with ensuring outages. An example was shown to clarify the validity of the proposed method. Moreover, transient stability limits under the various fault conditions also were discussed.     

汽轮发电机组油膜振荡故障的分析诊断与处理

汽轮发电机组轴系失稳是关系到设备安全运行的重要振动故障。介绍了一台汽轮发电机组典型油膜振荡振动故障的分析处理过程。给出了振动特征、分析方法、处理措施,为现场类似故障的分析处理提供参考。     

基于多源信息融合的同步发电机转子绕组匝间短路故障识别

转子绕组匝间短路是同步发电机中一种较为常见的故障,随着故障的发展会对发电机的安全运行造成威胁。针对该故障在早期时不易检测的情况,将多源信息融合理论应用到同步发电机的转子绕组匝间短路故障识别中。根据同步发电机特点及传感器情况,分析并选择合适的短路故障特征量作为证据体。将发电机中的多组故障特征证据体依据证据理论进行融合,得到高置信度的故障判定结论。同时进行同步发电机故障实验,与单特征量作对比验证了多源信息融合在发电机转子绕组匝间故障识别中的有效性。实验结果表明,该方法减少了单一传感器不确定性的影响,提高了故障识别准确性。     

改进的相分量法求解同杆双回线故障新算法

采用矩阵相似变换对传统相分量法进行改进,将端口网络理论与改进的相分量系统模型相结合,得出故障端口相网络方程,并且根据端口阻抗的物理意义,推导出故障端口阻抗矩阵元素与端口节点阻抗的关系式。考虑故障的一般形式,给出了同杆双回线短路故障与断相故障统一的故障边界条件方程,将其与故障端口相网络方程联立,提出了一种适用于求解同杆双回线各种简单故障的新算法。该算法的优点在于:①将同杆双回线单回线短路故障、跨线短路故障和断相故障统一计算,可适用于具有不对称故障阻抗的任意同杆双回线故障计算;②对电力系统参数是否平衡无限制;③对同杆双回线两侧是否存在公共母线无特殊要求;④计算量较传统相分量法明显减小,简单实用,便于计算机编程实现。对比该算法计算结果与EMTPE仿真结果,表明该算法准确有效。