同步风力发电机无刷励磁系统设计

提出了无刷励磁同步风力发电机励磁系统设计方案,采用可控硅静止励磁装置向交流励磁机定子励磁绕组提供直流电,励磁机发出交流电经过旋转整流器供给风力发电机励磁。只需跟随风速变化,控制励磁机的励磁从而可以控制同步发电机的励磁,使得输出电压恒定。在额定风速以下,获得最大风能利用系数,额定风速以上,保证输出功率恒定。并提出了基于单神经元自适应PID控制算法的控制器设计,该系统具有可靠性高、抗干扰能力强、硬件简单和系统可扩展性强的特点。     

基于斩波控制的新型励磁系统

提出一种新型的励磁系统接线形式和调节方式,利用励磁变压器作为励磁机的励磁电源,经静止整流和桥式滤波为励磁机提供励磁电流,取消了副励磁机。在此基础上设计了一种新型的开关式励磁调节器,采用全控型电力电子器件绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为开关,应用直流斩波控制技术,克服了传统晶闸管所采用的相控技术中对时序要求严格的缺陷。用Pspice仿真系统分析了占空比分别为0.1和0.5时的输出电压和电流,证实其大小均与占空比成正比,与理论分析一致。在一机组上进行了70%零起升压试验和10%阶跃响应试验,结果表明:采用两机加一变的开关斩波控制的励磁控制方式,解决了自励恒压不稳定的问题,提高了整套装置的稳定性。     

千兆瓦静态励磁发电机高频轴电流调谐滤波器研究

在大型发电机广泛应用的静态励磁系统晶闸管换相引发幅值较高的高频轴电压脉冲,使得轴电压成为影响大型发电机安全可靠运行的主要问题之一。文章在现场实测1 000 MW发电机轴电压的基础上,建立了基于Matlab Simulink Power System的大型静态励磁发电机轴电压仿真模型,分析得出静态励磁系统输出共模电压基频及其奇次高频谐波轴电压应为大型汽轮发电机轴电压的防治重点,研究提出了一种选择滤除千兆瓦静态励磁发电机高频轴电流的调谐滤波器,仿真表明该滤波器对所选择的高频轴电流滤除效果良好。     

旋转整流器无刷同步发电机起动交流励磁仿真分析

旋转整流器式无刷同步电机具有功率因数可调、效率高等优点，在航空电源系统中得到广泛的应用。为了适应未来飞机电源系统发展的要求，航空发电机需要具有起动/发电双功能。本文给出无刷同步电机的新型单相交流励磁方案，在励磁机直流励磁绕组通入单相交流电，在气隙中建立脉振磁场，使励磁机转子电枢绕组中产生感应电势，经过旋转整流器整流，为主发电机提供励磁电流，解决零速下主发电机励磁问题。文中建立了考虑励磁机铁损耗的仿真模型，并运用仿真手段详细地分析励磁机的单相交流励磁的频率和幅值对主发电机励磁电流幅值的影响，最后给出发电机起动过程中，励磁机单相交流励磁的控制规律。     

交流励磁机系统模型与静态励磁系统模型大干扰稳定性分析

选择交流励磁机系统IEEE—AC2A模型与静态励磁系统IEEE—ST1A模型进行仿真研究,仿真结果表明系统受大干扰后,静态励磁系统在抑制功角摆动、维持发电机机端电压和维持系统频率的能力上优于交流励磁机系统,为励磁系统建模,励磁系统选型,励磁系统大干扰稳定性分析等相关研究工作提供了可借鉴的经验。     

同步发电机励磁对稳定性影响的研究

本文采用了典型的发电机及其励磁系统数学模型,介绍励磁系统的基本原理和主要任务,分析了同步发电机励磁对电力系统稳定性的影响,在Matlab的Simulink环境下设计了基于机端电压的励磁调节器,在电力系统模块(PSB)下将其用于单机无穷大系统三相短路故障试验,在仿真中对励磁系统作了不同的设定,即应用不同控制结构的电力系统稳定器(PSS),实现对同步发电机励磁的调节.     

核电多相角形无刷励磁系统旋转二极管开路故障特征分析

多相无刷励磁系统是大容量核电机组的首选励磁方式,其整流二极管处于高速旋转状态,在实际运行中二极管故障时有发生,对二极管故障特征的准确把握是实现对其可靠灵敏保护的前提。首先,通过理论分析得到旋转二极管正常运行、一管开路及一相开路时励磁机转子电枢电流的解析表达式。进一步,基于电枢反应磁势对定子励磁绕组作用的分析,得到了3种运行情况下励磁机定子励磁电流的谐波特性。最后,对某11相角形无刷励磁机样机进行了负载工况下二极管正常运行、一管开路及一相开路实验,电枢电流和励磁电流的实验结果验证了理论分析的正确性。实验与理论分析均表明:旋转二极管正常运行时励磁机定子励磁电流主要含直流分量,一管开路时出现基波和各次谐波分量,一相开路时出现各偶数次谐波分量。     

An optimal controller for the suppression of subsynchronous resonance

This paper describes an investigation into the use of an optimal controller using state variable feedback to suppress subsynchronous resonance (SSR) of the 1072 MVA nuclear powered turbogenerators to be installed at the Koeberg power station. The results demonstrate that this controller is more successful as an SSR countermeasure than the use of series power filters or an auxiliary stabilizing signal to supplement the conventional automatic voltage regulator. Like the latter method, the optimal control scheme is hampered by the presence of a rotating diode exciter with its limited ceiling voltage and long field time constant, which together severely limit the control action; in addition the practical measurement and feedback of the state variables is complicated and difficult to implement. Moreover, a change in the capacitive compensation level (or any other system parameter) renders the optimal controller suboptimal and may require it to be redesigned to suit the new situation.     

妈湾1号机励磁系统切换问题的解决

为解决深圳妈湾电厂 1号机励磁系统的自动电压调节器与备励不能切换的问题 ,文中对切换过程中所造成的主励转子电压电流和发电机定子电流及无功功率剧烈摆动的问题进行深入探讨和分析 ,通过对励磁主接线实施改造后 ,成功解决了“DC”通道与备励通道不能切换的问题 ,改进效果是显著的 ,从而为实现调节器到备励全自动或半自动切换创造了条件。图 5参 6     

强励对交直流混合输电系统暂态稳定裕度的影响

励磁控制系统的强励功能能够在电力系统发生扰动后的短时间内,提供大量的无功功率,迅速恢复电压水平,提高系统的稳定性。电压调节器参数设置直接影响励磁机的强励效果和系统的暂态稳定性。针对2010年南方电网交直流混合输电系统,研究了励磁控制系统电压调节器的最大输出和调压器增益对电力系统暂态稳定裕度的影响。仿真结果表明,当电压调节器的输出电压为最大值时,系统电压暂态稳定裕度没有达到最大;当系统的功角暂态稳定裕度达到最大时,系统电压安全裕度也没有达到最大。     

同步风力发电机无刷励磁系统设计

分析了基于可旋转变换器的无刷励磁原理,提出了基于可旋转变换器的同步风力发电机无刷励磁系统的设计方案。旋转变换器的输入为直流电,经过全桥逆变电路和旋转变压器以后,将电能传递到旋转部分,再经过整流以后给同步风力发电机励磁绕组提供直流电。根据风速变化,控制励磁机的励磁从而可以控制同步发电机的励磁,使得输出电压恒定;在额定风速...     

同步发电机的新型励磁系统

为提高电力系统的暂态稳定性,提出一种基于全控器件的新型励磁系统.该励磁系统能通过直流励磁和与机端交换无功的双通道为系统提供阻尼,起到STATCOM和常规励磁的效果.通过PSASP环境下多机系统的仿真研究,表明新型励磁系统能够迅速阻尼功率振荡,维持良好的机端电压特性,较常规自并励励磁系统表现出更好的动态性能.     

Modeling of a large electric power system for optimal control of dynamic stability

This paper describes a general state-variable form of mathematical modeling which may be used to control the dynamic stability of a larger power system optimally. Based on the linearization about the operating point of the system, a complete model for dynamic stability control is obtained by combining transmission network equations, full-order synchronous machine equations, the exciter and voltage regulator model, torque equations, and the governor-hydraulic model in a matrix form which includes supplementary excitation and governor control signals. The complete model may then be simplified as a low-order model by neglecting the governor effects, exciter time constant, and all but the field flux linkage variations of the machines in order to reduce computational requirements.     

无刷励磁系统旋转二极管故障的在线监测

对励磁机定子励磁电流的谐波特征进行理论分析,分析发现旋转二极管故障时励磁机定子励磁电流将出现不同于正常运行时的谐波分量;进一步在MATLAB/SIMULINK下建立了包括旋转二极管在内的无刷励磁系统的仿真模型,对二极管各种故障下的励磁机定子励磁电流进行了仿真计算,验证了理论分析的正确性.研究表明：依据励磁机定子励磁电流监测分析可对旋转二极管故障进行有效在线监测.     

Excitation scheme of brushless self-excited-type three-phasesynchronous machine

AC excitation schemes of a brushless self-excited-type three-phase synchronous machine are presented. The rotor field windings of the machine are short circuited with the diodes, and an exciter or other exciting equipment is not required in this machine. On the positive-phase-sequence rotating field of the stator, the plural rotating fields with different speeds from it are superimposed by using a machine-side voltage source PWM inverter/converter, and the field MMF is obtained by half rectifying AC voltages induced in the rotor field windings. Two excitation schemes are proposed that have the advantage of the reduction of the torque pulsation as compared with the scheme that superimposes the singular rotating field with a different speed from the positive-phase-sequence field. This is confirmed by simulation, and experimental results are given     

三相高功率因数PWM变换器可逆运行研究

研究了一种基于空间矢量调制的三相PWM双向变换系统的控制策略,该系统在整流和有源逆变工作模式下均可改善电网侧的单位功率因数.建立了两相同步旋转坐标系下的变换器低频数学模型;在分析变换器能量双向流动的基础上给出其控制方法,利用电压调节器控制变换器的功率流向,实现变换系统跟随其直流侧电压的变化在整流和有源逆变状态之间的无缝切换.这种电流电压调节器的设计方法和缓起动控制,使系统在整流和逆变模式下均可获得良好的动静态性能.最后给出了实验验证结果.     

核电站大型无刷励磁发电机转子温度测量方法分析

主要介绍了核电站百万千瓦级,不同无刷励磁方式下汽轮发电机组转子温度的测量方法。大亚湾核电站、岭澳一期核电站采用三机旋转励磁,通过在励磁机定子的磁极之间装设探测线圈,在励磁机转子轴上安装测量滑环,测量转子电压、电流得到转子温度。在正在建设的岭澳二期项目中,采用机端励磁变压器构成两机励磁系统,通过工厂实验数据和一定算法测量转子实时温度的新方法。该方法实现简单,无需额外装置,测量可靠性高,提高了发电机的安全运行水平,在我国积极发展核电的今天,具有一定的参考意义。     

自并励汽轮发电机励磁电源问题探讨

结合鸭河口电厂３５０ＭＷ自并励汽轮发电机组的定量分析,对自并励接线方式、励磁变压器的选择、自并励的起励、发电机励磁试验电源问题分别予以探讨。     

基于仿人智能控制的火电厂AVC系优化研究

目前,国内部分火电厂存在着母线电压和无功转换偏差大、脉宽调节时间不合理、无功控制和励磁控制相互不协调等问题,影响到火电厂自动电压控制系统的投运率和合格率。为解决上述问题,结合云南某火电厂自动电压控制系统的设计特点,建立了该厂单机自动电压控制系统模型。为了提高动态调节性能指标,改善控制效果,提出了仿人智能电压控制器和仿人智能无功控制器相结合的控制策略,来替代现场采用的电压PID控制和机组无功非线性控制。通过仿真验证了该控制策略的优越性,实现了对火电厂自动电压控制系统的优化研究。