风力发电机自循环蒸发内冷系统的静态分岔分析

风自循环蒸发内冷系统具有无泵自循环、冷却效率高、运行安全可靠、基本免维护等特点,非常适合在风力发电机中应用。蒸发内冷系统的稳定性对风力发电机的安全运行十分重要,而目前尚没有针对该系统稳定性的非线性分析。本文基于非线性分岔理论及其DERPAR数值计算方法,对应用于风力发电机的自循环蒸发内冷系统的静态稳定性进行了深入研究,首次获得了该系统的两相自然循环静态分岔图,并且分析了系统非线性的本质。最后,针对风力发电机这一特殊应用场合,对系统进行了参数效应研究,为系统的优化设计和安全运行提供理论参考。     

基于定子全浸式及绕组内冷式的蒸发冷却永磁直驱风力发电机优化设计研究

为了充分发挥蒸发冷却技术在风力发电领域中高效的散热性能以及免维护的自循环特性，本文基于发电机定子全浸泡以及绕组空心导线内冷的两种散热形式，对一系列不同功率等级下的直驱式永磁风力发电机进行了优化设计研究，并对不同冷却技术路线下的电机优化设计方案进行了对比和分析。本文首先分析了不同技术路线下不同蒸发冷却系统各自所具有的特点及优势；之后基于电磁场和传热学理论建立了发电机电磁参数及温度场的分析计算模型，并基于冷却系统的结构布局分析了不同技术路线下发电机定子的传热特性；最后基于发电机电磁场和温度场的耦合分析建立了风力发电机的优化设计模型，通过多目标遗传优化算法，对2MW、5MW和10MW三种不同功率等级下的直驱式永磁风力发电机进行了以材料和成本为目标的电机系统优化设计。优化结果及对比分析表明，针对兆瓦级直驱式风力发电机而言，采用空心导线内冷式技术更具有设计成本和冷却性能上的优势，本文中的优化方法和策略可以为蒸发冷却永磁直驱式风力发电机的优化设计提供理论依据和设计基础。     

永磁风力发电机风冷结构设计与分析

随着永磁风力发电机单机容量的不断增大和电磁负荷的不断提高,其冷却结构的合理设计已成为发电机研发过程中的重点与难点。以一台1.65MW强迫风冷直驱永磁风力发电机为例,基于计算流体力学和传热学理论,建立发电机全域三维流动与传热耦合模型,应用有限体积法数值分析发电机内的流动和温升分布状态。针对强迫风冷结构需要外接风机而占用系统空间大、清洁维护难度高的问题,提出一种由转子辐板支架作为离心式风扇驱动冷却风的全封闭式自循环风冷系统。通过不同冷却结构尺寸下散热性能的对比研究,给出了较适宜的发电机冷却结构方案,对提高大型永磁风力发电机的运行可靠性具有一定的参考意义。     

风力发电机自循环蒸发内冷系统并联回路两相流不稳定性的研究

自循环蒸发内冷系统具有无泵自循环、冷却效率高、运行安全可靠和基本免维护等特点,非常适合在风力发电机中应用。由于风力发电机的特殊结构,其蒸发内冷系统需要采用具有一定垂直高度差的多通道并联结构。在这种结构中,各通道中的运行参数各不相同且相互耦合、相互影响,诱发系统的不稳定问题,对发电机的安全运行十分不利。本文基于一维均相模型,建立了多通道并联系统的模型,推导了其动阻力平衡方程组。基于平衡方程组,运用静态分岔理论及其DERPAR数值分析方法分析了三通道系统的静态稳定性及其参数效应,为风力发电机蒸发内冷系统的结构设计提供理论基础。     

浸润式混合强迫内冷的蒸发冷却汽轮发电机定子三维温度场的仿真分析

汽轮发电机采用定子浸润与强迫内冷的蒸发冷却方式优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应的温度场分析计算值得深入研究.本文以一台50MW汽轮发电机的定子为研究对象,首次提出了完整的采用铁芯浸润式与强迫循环绕组内冷结合的蒸发冷却电机的定子三维温度场的仿真计算模型,并分析了负荷变化以及定子绕组内冷对电机温度场的影响,对仿真计算与试验的结果进行了对比分析,为更大容量蒸发冷却汽轮发电机的设计、制造提供了理论依据.     

汽轮发电机转子绕组开放管道式蒸发冷却技术的实验研究

为了将蒸发冷却技术应用于大容量的汽轮发电机,需要对转子蒸发冷却技术进行深行研究.本文重点介绍了汽轮发电机转子绕组开放管道式蒸发冷却技术的模拟实验.阐述了实验原理、模型的建立以及数据的采集等问题,并对结果进行了详细的分析.实验结果表明,开放管道式转子线圈半径方向上的温度分布均匀,完全符合汽轮发电机的冷却技术要求.在不同的工况条件下,系统均表现出了良好的冷却能力.该实验为采用开放管道式转子绕组蒸发冷却方式的大容量汽轮发电机的设计和计算提供了依据,其结果也可为离心力场下的液体流动和传热方面的研究借鉴.     

135MW蒸发冷却汽轮发电机定子绝缘结构的研究

为了将蒸发冷却技术应用于高电压、大容量的汽轮发电机,并作为主力机组,需要解决定子绝缘结构的合理设计问题.本论文针对蒸发冷却的特点,提出采用浸润式蒸发冷却定子的间接冷却方式,详细计算并分析了该冷却方式下的定子绝缘结构内的电场与温度场,总结其分布规律与特点.在此基础上提出135MW蒸发冷却汽轮发电机定子的绝缘厚度以及相应的电流密度,并通过了试验模型的检验,研究结果值得借鉴.     

空心导线对内冷式风力发电机电磁及冷却特性的影响研究EI北大核心CSCD

采用蒸发内冷式空心导线冷却是提升电机散热性能的一种经济而又有效的方式,针对风力发电机小倾角自循环系统中内冷式空心导线的结构布置形式,分析空心导线对发电机电磁及冷却性能的影响。首先,基于永磁风力发电机恒端电压控制策略对功率因数的敏感度特性进行分析,基于电磁场解析计算研究了空心导线对槽漏抗和漏磁系数的影响。之后,基于传热理论以及小倾角自循环沸腾实验对空心导线的换热能力以及极限热流密度进行研究,分析空心导线尺寸参数对两者的影响。最后,基于电磁和冷却性能的耦合优化求解得到10MW直驱式风力发电机内冷式空心导线的多目标优化帕累托前沿,使得优化方案在兼顾电磁和冷却性能两方面都具有更好的折衷性和准确性,优化方法和策略能够为内冷式风力发电机的优化设计研究提供参考和理论依据。     

大型蒸发冷却汽轮发电机定子绕组温度计算

在介绍了利用汽化潜热进行热交换实现电机定子绕组蒸发冷却的工作原理基础上,说明了电机定子铁心采用全浸式与绕组强迫内冷结合的新型蒸发冷却技术,不仅其绕组温升低,而且冷却介质单一,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘环境及冷却效果.并以300MW汽轮发电机设计数据为依据,根据空心股线内部介质两相流动特性,对空心股线内介质两相流动阻力、蒸发点位置等参数进行计算,分析了定子绕组温度沿轴向温度分布情况以及负荷变化对温度的影响,将试验值进行对比分析,验证了蒸发冷却技术在汽轮发电机上应用的可行性,同时为进一步应用于大型发电机提供理论依据.     

汽轮发电机冷却技术的发展趋势

本文概述了国内外在汽轮发电机冷却技术的发展过程。其中着重论述蒸发冷却方式,以及中国科学院电工研究所提出的浸泡式自循环蒸发冷却技术。这有可能起到突破性的作用。     

UPS的接地系统

本文介绍符合国际标准IEC规定的低压接地系统,并对各种接地系统的性能进行分析;阐述UPS接地系统的设计原则;提出适用于电信、数据、计算机等系统用UPS的接地系统电路结构;为UPS工程建设提供实用的参考模式。     

电力系统时间同步方案

从实际工程应用需求出发,从不同侧面分析了电力自动化设备(系统)对时间同步的要求,介绍了电力系统时间同步技术相关概念,澄清了一些模糊认识,给出了电力系统时间同步时钟的组成及其对时方式,以及适用于主站、子站的不同的时间同步配置方案。     

一种基于电压源型多端直流输电的供电系统

针对目前单个电压源型FACTS装置只能抑制和消除某一种特定的电能质量问题,提出了一种能综合控制电能质量的新供电方案,其核心是将电压源型多端直流输电系统应用于向重要负荷供电的方案设计。介绍了该供电方案的系统结构,并设计了相关的控制器。一电压源型五端供电系统在几种典型异常运行工况下对重要负荷供电影响的数字仿真表明,电压源型多端直流输电系统是实现电能质量综合控制的有效供电方案。     

基于智能嵌入系统的电力网运行管理专家系统的研究

本文介绍了一种智能嵌入式电力系统运行管理专家系统的实现,文中详细地阐述系统数据库、网络拓扑图、推理机及知识库模块的技术。     

美国主要电力系统运营及调度机构能量管理系统

研究目前美国各地由独立系统运营者或区域输电组织控制调度的电力系统控制中心的功能。通过对电力系统调度中心能量管理系统发展背景和主要功能的介绍,展现了当前美国电力系统调度和控制技术的发展和实际应用情况,其中一些较为先进的方法和概念可为国内电力系统的运行及新型调度中心的设计及建设提供参考和借鉴。     

基于MAS技术的新型电网故障诊断系统的研究

在对多代理系统（MAS）技术和电网故障诊断系统相关技术进行研究的基础上,提出了基于MAS技术的新型故障诊断系统的可行性和优越性,阐述了该系统的特点、分类、功能、结构,并就其诊断信息的交互过程做了详细的介绍。文中提出的电网故障诊断系统能充分地利用已有的诊断资源,提高电网故障诊断的效率．并便于构造大型的全网故障诊断系统。     

电力系统中的光缆线路自动监测技术

光缆线路自动监测技术集计算机技术、通信技术和光电技术为一体,它具有多种优点,正越来越广泛地应用于各行各业。这项技术在电力系统也受到关注,它能在电力通信调度系统中发挥重要的作用及具有广阔的发展前景。     

电力系统不是自组织临界性系统

从自组织临界性理论的提出以及存在的问题出发,从电力系统的运行状态、所承受的扰动、仿真模型等方面全面阐述了电力系统连锁故障不是一种自组织临界性现象。自组织临界性理论只是一种统计学理论,这种统计学理论不能全面解释电力系统灾变的发生机制。要深入分析电力系统灾变的发生机制,必须研究复杂系统的动力学演化理论。     

IEC 61850体系下的配电网自动化系统

在总结配电网自动化发展的基础上,对配电网自动化系统技术进行了前景预测;介绍了IEC 61850规约的主要内容和技术特点,重点分析了IEC 61850标准在馈线自动化通信系统中的应用,并讨论了该标准对整个配网自动化系统的影响。     

虚拟电池管理系统

针对电动汽车充电设备的自动化检测,设计并实现了一种基于计算机和CAN通信接口的虚拟电池管理系统。此系统基于动力电池电量特性和热特性的数学模型,根据测量所得充电设备的输出模拟动力电池的充电响应,如单体电池电压、单体电池温度、电池荷电状态(SOC)等,再将这些状态信息回馈给充电设备,从而为充电设备检测提供实验环境。该虚拟电池管理系统可按检测要求设置不同的动力电池类型及参数,配置不同的充电要求,为充电设备提供相应的虚拟电池负载,实现充电设备检测过程可控。