电力系统稳定器对低频振荡抑制效果的研究

随着电力系统规模的不断扩大和快速励磁系统的引入,电力系统弱阻尼低频振荡问题日益突出.文中从机理上分析了电力系统弱阻尼产生的原因及采用电力系统稳定器PSS的附加励磁控制增加正阻尼转矩的原理.通过建立典型单机一无穷大系统发电机励磁控制系统的仿真模型,采用和作为PSS的输入量,模拟了系统在大扰动和小扰动下暂态过程的运行特性,仿真结果表明该设计能够有效地提高系统的阻尼作用,改善发电机的运行特性,提高了电力系统的动态稳定性.     

直驱式风电系统中Boost电路的研究和仿真分析

本文针对大型的并网型直驱式风电系统给出了一款直流斩波电路,主电路采用三支路交错并联的Boost电路,控制系统采用电流电压双环控制,并在电路中加入了过压保护的嵌位支路,最后对输出电压的稳定性进行了改进。本文在matlab/simulink环境下建立了风力发电机的模型并把这种斩波电路与风力发电系统结合进行了仿真分析,结果表明:系统能够稳定运行,满足风力发电系统对电压稳定性的的要求。     

基于线性最优控制理论的励磁系统的设计及仿真

发电机励磁系统对远距离输电系统的稳定性有很大影响。本文基于单机无穷大系统的线性化模型，结合线性最优控制理论建立了最优励磁控制器用的系统状态方程，求出线性最优励磁控制电力系统稳定器，用MATLAB仿真软件在单机无穷大系统两种不同的运行状态下进行仿真，仿真结果表明无论是小扰动还是大扰动，最优励磁控制都具备了良好的电压性能，且给出了比AVR＋PSS更强的阻尼．表现出良好的动态特性。     

励磁柜电气制动应用可靠性实验分析

随着科学技术水平的不断进步,我国电力行业发展呈现出了新的特点,发电机单机容量的增加,对发电机励磁控制系统提出了更高的要求。除维持发电机电压水平外,还要求励磁控制系统能对电力系统的静态和暂态稳定起作用。本文以某厂#6机励磁系统广州电器科学研究院EXC9000型励磁调节器设备为实验对象,进行了励磁柜电气制动应用可靠性实验分析,具有一定借鉴价值。     

高温超导发电讥的结构优化

为了降低高温超导发电机气隙磁密的谐波幅值,提高超导电机的稳定性。本文在Ansys基础上通过有限元电磁场计算并结合遗传算法对高温超导发电机屏蔽和励磁绕组的结构参数进行了优化,结果发现气隙磁密各次谐波幅值明显降低,气隙磁密波形得到明显改善。为了验证优化效果,本文利用时步有限元对优化前后电机模型进行空载电动势计算,发现空载谐波电动势幅值明显降低。最后本文分析了优化后励磁绕组磁场强度,进而分析了励磁绕组稳定性。     

同步发电机励磁系统的PID控制仿真

励磁系统是同步发电机的重要组成部分,也是一个典型的反馈控制系统,单纯按机端电压偏差进行的PID控制其阻尼特性较差,易产生低频振荡.本设计引入辅助控制环节一电力系统稳定器(PSS)增加正阻尼转矩,通过建立基于MATLAB/Simulink的典型单机-无穷大系统发电机励磁系统的仿真模型,模拟了同步发电机在短路等大扰动下暂态...     

励磁系统模型在“电力系统分析”课程中的教学研究

本文从“电力系统分析”课程的教学角度出发研究励磁调节器的原理、作用和典型的结构模型,在单机无穷大系统Phillips-Heffron模型上推导了加入自动励磁调节器后对提高发电机并联运行稳定性的数学模型.在PSD-BPA软件上建立相应的模型并模拟仿真其效果.通过理论与实践环节的有机结合,在教学中取得良好的效果.     

船舶电力系统界面特性仿真

船舶电力系统是一个独立系统,当负载变化时将引起电网电压的剧烈波动。为了研究船舶电力系统在负载变化时的稳定性,利用Matlab/Simulink建立了船舶电力系统的仿真模型,包括同步发电机模型、励磁系统模型、柴油机及调速器模型和负载模型。通过对同步发电机在单机运行状态下突加、突减负载等不同工况进行动态仿真和分析,得到系统参数的变化情况。仿真结果符合"MLT-STD-1399 300章"规定的船舶电力系统界面的电压瞬变特性,为我国船舶电力系统的研究提供了参考依据。     

励磁系统模型在“电力系统分析”课程中的教学研究

本文从“电力系统分析”课程的教学角度出发,研究励磁调节器的原理、作用、典型的结构模型;在单机无穷大系统Phillips-Heffron模型上,推导了加入自动励磁调节器后对提高发电机并联运行稳定性的数学模型;在PSD-BPA软件上建立相应的模型并模拟仿真其效果.通过理论与实践环节的有机结合,在教学中取了得良好的效果.     

基于电流滞环控制技术的航空地面发电机励磁系统研究

本文针对现行航空地面发电机励磁调压系统存在的动态性能、稳定性较差的问题,提出把电流滞环控制技术引入发电机励磁调压系统的方法,通过理论分析与仿真验证,证明了该方案的可行性和正确性.     

Analysis of Single-Phase 50-kW 16.7-Hz PI-Controlled Four-Quadrant Line-Side Converter Under Different Grid Characteristics

Four-quadrant line-side converters supplying pulsewidth-modulation (PWM)-inverter-fed induction machines are a standard application in ac railway traction vehicles. In the scope of an extensive project aiming at an advanced overall control scheme for traction vehicles taking, among others, grid interaction and stability into account, the steady-state and transient operations of a single-phase 50-kW 16.7-Hz four-quadrant line-side converter is analyzed in detail. The converter is fed either by an inverter or via a slip-ring induction generator with dc excitation, operating as railway-grid rotary-converter representation. In this paper, the structure of the 50-kW test bench, representing a railway grid and a traction vehicle, the applied simulation concept, and the personal-computer-based real-time control hardware used are introduced. Measurement results for sinusoidal as well as highly disturbed line voltage verify the proper operation of the line-side converter, whose proportional–integral control scheme is described in detail. Two different loads are used: switched resistor and motor PWM inverter.      

基于AT89C51的同步发电机励磁控制系统设计

发电机在正常运行时,负载总是不断变化的.为了保持同步发电机的端电压稳定,需要根据负载的大小及负载的性质调节同步发电机的励磁电流.本文以AT89C51为核心,以模糊自适应PID控制为主要的控制思想,采用模块化的设计原理,首先对同步发电机励磁控制器的硬件、软件组成及运行流程进行了分析设计;然后给出了系统硬件原理图及软件流程...     

Wound Rotor Induction Generator With Sensorless Control and Integrated Active Filter for Feeding Nonlinear Loads in a Stand-Alone Grid

This paper describes a vector control scheme for a stand-alone generator based on a wound rotor induction machine with rotor side control. The stand-alone generator refers to an isolated grid feeding a local load. The primary objective of the control scheme is to maintain constant voltage and frequency at the output of the generator irrespective of prime mover speed variation. A novel, simple, and easily implementable sensorless control scheme is proposed. The issue of power quality, which is one of the main concerns of a stand-alone generation system, is also addressed. This is done by incorporating the active filter concept in the control scheme to cancel significant harmonics. A method of unit vector generation for field-oriented control is proposed. A laboratory prototype consisting of back-to-back insulated-gate bipolar transistor converters and a TMS320F240 DSP controller is developed. Detailed experimental results are presented which demonstrate and validate the effectiveness of the proposed scheme.     

Battery Energy Storage to Strengthen the Wind Generator in Integrated Power System

The wind energy generation,utilization and its grid penetration in electrical grid are increasing world-wide.The wind generated power is always fluctuating due to its time varying nature and causing stability problem.This weak interconnection of wind generating source in the electrical network affects the power quality and reliability.The localized energy storages shall compensate the fluctuating power and support to strengthen the wind generator in the power system,in this paper,it is proposed to control the voltage source inverter(VSI)in current control mode with energy storage,that is,batteries across the dc bus.The generated wind power can be extracted under varying wind speed and stored in the batteries.This energy storage maintains the stiff voltage across the dc bus of the voltage source inverter.The proposed scheme enhances the stability and reliability of the power system and maintains unity power factor,it can also be operated in stand-alone mode in the power system.The power exchange across the wind generation and the load under dynamic situation is feasible while maintaining the power quality norms at the common point of coupling.It strengthens the weak grid in the power system.This control strategy is evaluated on the test system under dynamic condition by using simulation.The results are verified by comparing the performance of controllers.     

基于PSASP程序的励磁系统PID控制的仿真与验证

励磁系统的PID参数对发电机组和电网稳定的可靠性和动态品质具有重要的作用。检验励磁系统PID参数准确性的方法主要是进行发电机空载阶跃响应试验。本文采用中国电力科学研究院研制的电力系统综合仿真程序PSASP对沧东电厂4号机励磁系统进行了5%机端电压阶跃仿真试验,然后根据仿真结果进行了现场试验,结果表明仿真结果对现场试验具有重要的指导意义,不仅节省了现场调试的时间,而且进一步提高了现场试验的安全性。     

基于VSG的并网逆变器功率控制研究

虚拟同步发电机控制技术能够让并网逆变器自主稳定地参与电网运行。为验证虚拟同步发电机控制的作用并解决电磁功率收敛扰动较大的问题,文中分析了虚拟同步发电机的数学模型和控制策略,并基于同步旋转坐标的方法,提出一种优化的虚拟同步发电机控制。搭建 15 kVA的虚拟同步发电机仿真系统,并通过处理器在环实验验证。结果表明,所设计的控制策略不仅具有较好的功率跟踪和调频调压性能,还能为系统提供惯性和阻尼。同时,新的控制策略减少了电磁功率收敛扰动,提高了系统的稳定性和灵活性。     

基于ARM9的同步发电机监控系统

为了保持同步发电机的端电压稳定,需要根据负载的大小及负载的性质调节同步发电机的励磁电流,因此,研究同步发电机的励磁控制具有十分重要的应用价值。本文以ARM9嵌入式微处理器S3C2410X为核心,简要介绍核心构件的功能特点,给出了硬件实现的总体框架图。系统采用模块化的设计原理,对同步发电机励磁控制器的硬件及软件组成进行详细的分析,阐述了各个主要模块的工作原理,设计思想。开发了一个集嵌入式控制、高速数据采集与处理、友好人机交互界面于一体的监控系统架构。     

兆瓦级三电平永磁直驱风力发电系统仿真研究

基于永磁同步发电机(PMSG)数学模型,采用双三电平PWM结构的全功率变换器;机侧采用转子磁链定向的矢量控制技术并结合PMSG较为常用的零d轴电流控制方案,提高了系统效率;基于电网电压定向,网侧变换器应用电压电流双闭环控制策略;在Matlab/Simulink仿真环境下建立了直驱式永磁同步风力发电系统的仿真模型,包括:SVPWM矢量控制模块,零d轴电流控制模块,abc到dq坐标变换模块,电压补偿模块。对风速阶跃变化时系统运行情况进行了仿真,结果验证了该模型的合理性及控制策略的正确性和可行性。