基于动态相量法的电压闪变传播系数计算

波动性负荷引起的电压闪变会传播到电力系统的其他部分,相同的电压变动量可能由不同的电压波动波形引起。为此利用动态相量法建立了电力网络的数学模型,根据基尔霍夫定律求取电压的动态相量,即电压波形的包络线,可以直接反映电压RMS值的波动情况,并且在此基础上给出了一般性电力网络的电压闪变传播系数的计算公式。计算结果表明闪变传播系数不仅和电力网络的结构、参数以及负荷特性有关,还与闪变源的特征量,即闪变频率分量的频率及其分布密切相关。最后利用仿真软件验证了理论分析的正确性。     

负荷阻抗分析在闪变源识别中的应用

为解决供电系统中电压闪变问题提出了一种闪变源识别方法.该方法对发生闪变时供电系统中各负荷支路进行阻抗等效,并利用负荷的电压、电流录波数据辨识各负荷支路的等效阻抗参数.将该阻抗参数接入闪变识别系统进行仿真,以识别供电系统中的闪变源.该方法不仅可以识别负荷支路,而且可以识别供电电源是否为闪变源.计算结果表明:该方法可以有效地识别供电系统中的闪变源,且识别时需要的原始数据较少,计算速度快,可以实现在线实时识别.     

大功率电机平稳切换的理论探讨与方法研究

根据感应电动机的定子电压方程和相量图,对大功率电机变频转工频所存在的问题进行了理论分析,并且指出大功率电机变频转工频的关键在于变频转工频的瞬间,工频电源和变频输出电源相位是否一致.在现场工业试验中引入鉴频鉴相控制器,成功地实现了大功率电机变频到工频的平稳切换,转换电流小,基本上实现了电机的无冲击起动.     

感应电动机负荷对短路电流影响机理研究

通过理论推导,提出了感应电动机定子侧发生三相短路后反馈短路电流的解析表达式.通过分析,掌握了感应电动负荷反馈短路电流特性,指出电动机反馈短路电流衰减速度随容量增大而减慢;考虑磁路饱和特性导致反馈短路电流增大;并非所有电动机均反馈短路电流.通过电磁暂态仿真手段,详细分析了在不同负荷类型条件下,感应电动机负荷对输电网短路电流水平的影响.得出电力系统中,接入6/10 kV 电压等级的电动机对220 kV 以上输电网的短路电流水平影响较大,建议计算中考虑其影响.     

波动负荷的闪变危害评估

波动型负荷将引起供电电压的波动和闪变,影响供电系统的电能质量。监测公共连接点电压闪变只能评估多个干扰负荷共同作用的结果,并不能比较不同负荷的危害大小。干扰负荷对供电系统造成的干扰与负荷固有特性相关,单独分析供电电压不可能评估负荷对供电系统的干扰强度,也不能够从多个负荷中鉴别出闪变干扰的来源。从负荷波形数据提取波动的电压和电流幅值,计算波动负荷的阻抗参数,给出了平稳型波动负荷的闪变危害评估方法。     

供电系统中闪变源定位研究

电压闪变是电能质量的重要问题之一,电压闪变严重影响用电设备的正常运行。长期以来学者对闪变的研究多是对闪变信号进行检测,以求得闪变参数。与此同时,对闪变源的定位研究却很少,这使得解决电压闪变问题缺少针对性的措施。通过分析,认为是负荷参数的波动导致了电压闪变。接着,提出了供电系统中的闪变源定位算法。算例计算表明：该算法可以快速有效地定位出供电系统中的闪变源,从而可以找出闪变的责任者,为解决电压闪变问题提供有益的参考。     

波动负荷的闪变危害评估

波动型负荷将引起供电电压的波动和闪变,影响供电系统的电能质量.监测公共连接点电压闪变只能评估多个干扰负荷共同作用的结果,并不能比较不同负荷的危害大小.干扰负荷对供电系统造成的干扰与负荷固有特性相关,单独分析供电电压不可能评估负荷对供电系统的干扰强度,也不能够从多个负荷中鉴别出闪变干扰的来源.从负荷波形数据提取波动的电压和电流幅值,计算波动负荷的阻抗参数,给出了平稳型波动负荷的闪变危害评估方法.     

计及不对称故障影响的感应电动机负荷模型解析算法

针对三相对称正序电压的仿真计算模型无法准确模拟感应电动机负荷动态特性的问题，提出一种计及不对称故障影响的感应电动机负荷模型解析算法。首先，基于转子一阶机械暂态方程获取感应电动机的转差率，再开展各项运算分析以获取扰动后感应电动机的电流变化和功率响应；然后，从电压稳定性和参数可辨识性角度，比较三阶机电暂态模型和一阶机械暂态模型的精度；最后，基于PSCAD/EMTDC平台搭建模型，对不同故障电压跌落场景下感应电动机的动态响应进行仿真分析。仿真结果表明，所提的解析算法能够获得不对称故障影响下感应电动机的动态响应且具有计算准确性和快速性的优势。     

供电系统中闪变源定位研究

电压闪变是电能质量的重要问题之一,电压闪变严重影响用电设备的正常运行.长期以来学者对闪变的研究多是对闪变信号进行检测,以求得闪变参数.与此同时,对闪变源的定位研究却很少,这使得解决电压闪变问题缺少针对性的措施.通过分析,认为是负荷参数的波动导致了电压闪变.接着,提出了供电系统中的闪变源定位算法.算例计算表明:该算法可以快速有效地定位出供电系统中的闪变源,从而可以找出闪变的责任者,为解决电压闪变问题提供有益的参考.     

利用锁相环实现大功率电机变频转工频的研究

针对大功率电机变频转工频所存在的问题,结合感应电动机的定子电压方程和相量图,进行了理论分析,指出大功率电机变频转工频能否成功,关键在于变频转工频的瞬时,工频电源和变频输出电源是否相位一致。并且提出在变频器内部集成锁相环,由于锁相环输入信号频率与VCO固有频率相等时,环路可消除起始偏差,因此锁相环能够迅速锁定变频器输出电压的相位和频率,保证工频电源和变频输出电源相位一致。现场工业试验成功地实现了大功率电机变频到工频的平稳切换,切换电流大大减小。     

派克矢量旋转变换在感应电机定子故障诊断中的应用

负序电流是感应电机定子故障的主要故障特征量之一,但是在实际电机中,供电电压不平衡,电机制造和装配误差造成的先天不平衡、负载的大小变化等都会影响负序电流的大小,因此不考虑这些因素的影响而单纯从负序电流的大小来诊断定子故障及故障的严重程度容易出现误判。当定子故障发生时,总的负序电流是由负序电压产生的负序电流分量、电机先天不平衡产生的负序电流分量以及定子绕组故障引起的负序电流分量的相量和构成的。该文通过派克矢量的旋转变换,可以在大量谐波和噪声存在的情况下,求得电流和电压的基波正序和负序相量,并通过负序阻抗和径向基函数神经网络排除负序电流中其他非故障因素的影响,得到负序电流中与定子故障相对应的分量,并以此为依据进行故障诊断。实验结果表明,该方法是一种可行、有效的方法。     

电流控制电压源逆变器驱动的感应电机逆解耦控制

在转子磁链坐标系下,以电流控制电压源逆变器供电驱动电机运行.通过在电流内环采用高增益控制器,感应电机模型中的2个定子电流分量可近似为定子参考电流,从而可忽略定子电流动态特性的影响,将以定子电压为控制量的感应电机四阶模型降阶成以定子电流为控制量的二阶模型.采用状态反馈线性化方法求得感应电机的逆系统,将多变量、非线性、强耦合的感应电机动态解耦成转速与转子磁链2个一阶子系统.在此基础上,设计一种积分比例(IP)控制器对解耦子系统进行闭环控制.电流内环采用滞环比较器,直接获得PWM信号,控制逆变器实现电流跟踪,从而使调速系统具有快速的动态响应性能.仿真结果验证所提控制方案的有效性和优越性.     

一种异步电机定子磁链弱磁控制方法

本文提出了一种电动汽车用异步电机的定子磁链弱磁控制方法,通过引入定子参考电压与逆变器能提供的电压值的比较,确定电机的运行区域,进而确定能够输出最大转矩的励磁电流,再结合给定转矩求出定子磁链参考值。本方法采用定子参考电压与母线电压对应值的比较,仅需简单计算即能实现恒转矩、恒功率、降功率区域的平滑过渡。在逆变器和电机的电压、电流能力一定时,能够输出最大转矩。无需转子磁链定向,适用于定子磁链控制的场合。通过动态调整转矩给定限制值可保证电机稳态运行不过流。仿真和实验结果证明了本方法的有效性。     

基于回路电流法的双抽头单相电机的网络方程

借助于异步电机的等值电路,采用了与传统的交轴磁场法和旋转磁场法不同的分析方法。该方法通用性强,适于分析定子绕组具有各种不同连接方式的异步电机的稳态运行性能,并能列写出便于计算机辅助计算矩阵方程。以定子绕组连接复杂的双抽头单相电机为例,该方法把该电机的定子电路分成了2个回路和6条支路,选择其中的1条支路作为基准支路,转子绕组向基准支路中的绕组折算,各支路绕组中的正序与逆序感应电势当作流控电压源进行处理,然后由回路电流法列写出了计算电机性能的网络方程,为验证计算结果,给出了1台双抽头单相电扇电机某些电流与电压的计算值,并与实测值作了比较,计算值与实测值的相互吻合说明了网络方程的正确性。     

Modified direct torque control method for induction motor drives based on amplitude and angle control of stator flux

This paper proposes design and implementation of a direct torque controlled induction motor drive system. The method is based on control of separation between amplitude and angle of reference stator flux for determining reference stator voltage vector in generating PWM output voltage for induction motors. The objective is to reduce electromagnetic torque ripple and stator flux droop which result in a decrease in current distortion in steady-state condition. In addition, the proposed technique provides simplicity of a control system. The direct torque control is based on the relationship between instantaneous slip angular frequency and rotor angular frequency in adjustment of the reference stator flux angle. The amplitude of the reference stator flux is always kept constant at rated value. The system has been implemented to verify its capability such as torque and stator flux responses, stator phase current distortion both during dynamic and steady state with load variation, and low speed operation.     

异步电动机降压运行时的一种计算方法

给出了一种计算异步电动机降压运行时各损耗功率及定子电流电压的方法。以驱动某一风机负载为例 ,当其以降压调速方式调节风机流量时 ,应用MATLAB语言 ,对电动机的各损耗功率、定子电流电压及其实际运行效率等进行较为详尽地计算 ,计算结果以数据表格和图形方式给出     

YNd和Yd变压器接线组别对发电机非全相运行电流的影响

发电机非全相运行时定子电流中会出现负序分量,如对负序电流影响判断不尽合理,可能导致重大的电网系统事故,为了准确分析YNd和Yd变压器接线组别对发电机非全相运行电流的影响,首先给出了YNd和Yd接线的各组别变压器高低压侧电压和电流的相量关系。然后采用解析法分别对YNd和Yd接线变压器高压侧一相和两相断开的物理过程进行研究,建立了故障后发电机定子三相电流的数学模型,给出了定子三相电流的相量图,揭示出变压器采用这两种连接情况下,其高压侧一相和两相断开后发电机定子电流的变化规律。最后以一台1 407 MVA汽轮发电机为例,仿真计算了YNd1接线变压器高压侧A相断开情况下发电机定子三相电流,计算结果与解析法分析结果相一致,验证了分析的正确性。     

无速度传感器矢量控制系统的全数字实现

提出了一种利用电机定子电压电流,通过全状态观察器来辨识感应电动机速度的方法,采用DSP作为控制核心来实现辨识和矢量变换控制,使系统实时性和可靠性更高;实验证明,此系统具有较好的动、静态性能.     

基于DSP的感应电机参数辨识

感应电机高性能交流调速方法中,电机参数的准确性严重影响着电机控制系统的控制品质。该文基于感应电机的数字控制平台,利用自身固有资源,向电机注入脉冲电压和阶跃直流电流激励,然后检测定子电流或电压响应,通过曲线拟合的方法得到部分电机参数。在介绍原理的基础上,介绍了硬件电路的设计,最后进行了仿真和实验研究,结果表明该辨识方案具有较高的精度。     

应用“复合变换法”分析计及多个气隙磁场波的异步电动机动态起动特性

本文首次提出“复合变换法”，并将其应用于计及多个气隙磁场波的异步电动机的动态特性的分析，从而将动态微分方程组的变系数变换为常系数，大大简化方程的求解。在本文提出的“复合变换”中首次在同时计及多个气隙磁场波的情况下，将定、转子系统各电磁量变换到基波同步电角速度转动的座标系统，导出了与似稳态特性方程完全相似的常系数动态特性方程，从而实现了由似稳态特性方程采用类比法直接得出常系数动态特征方程。本文通过一个计算实例验证了理论分析的正确性和实用性。