18kW异步电机高压直流起动发电系统设计与实现

采用异步电机的起动/发电双功能电源系统将是战机、战车和汽车等移动电源系统的一个有竞争力的发展方向。结合18kW 270V高压直流起动/发电系统的研究工作,该文介绍了异步电机与变换器控制结合的起动/发电系统综合设计方案,通过两路三相变换器的功率开关的通断实现电机起动时Δ接法、发电时Y接法的转换运行,解决了起动时低压蓄电池供电和发电时输出高压的矛盾。分别阐述了异步电机起动运行和发电运行的控制策略,对比了异步电机"Y"、"Δ"2种接法下的转矩控制技术的特点,并简要介绍了宽转速范围内提供恒压电功率技术。这些关键技术使系统大大提高了发电的动静态品质和起动性能。最后给出系统仿真及样机试验结果。     

汽车异步电机集成起动/发电系统研究综述

集成起动/发电技术是当今汽车电气技术发展的重要方向.由异步电机和电力电子变换器构成的集成起动/发电系统具有良好的应用前景.介绍了汽车异步电机集成起动/发电系统的组成与关键技术,分析了汽车异步电机集成起动/发电系统的研究现状,提出了今后的研究方向.     

基于定子双绕组异步发电机的交直流混合发电系统

提出了一种基于定子双绕组异步发电机(DSWIG)的交直流混合发电系统。该发电系统能同时输出稳定的变速、变频交流电和高压直流电。系统采取标量型瞬时转差频率控制策略。实验采用一台18k W的双绕组发电机验证了该发电方案的可行性。实验结果显示,该交直流混合发电系统能够在1∶3的宽转速范围内稳定恒功率运行,且具有优秀的动、静态品质。例如,交流输出电压在突加、突卸100%额定负载时,恢复时间小于10ms,大大低于美军标70ms的规定。初步研究成果表明,基于定子双绕组异步发电机的交直流混合发电系统能够为机载、车载等独立电源场合提供有竞争力的解决方案。     

采用异步电机的42V汽车起动-发电机系统的建模与仿真

未来汽车需要高效的起动-发电机系统,以提高燃油的经济性能。介绍了基于异步电机的42V汽车起动-发电机系统的建模,重点论述异步电机、变流器和控制器模型。基于这些模型很容易搭建异步起动-发电机系统的仿真模型。电动和发电运行仿真结果证明了该系统模型的有效性,为实际起动-发电机系统的设计和调试提供了技术依据。     

采用异步电机的42V汽车起动-发电机系统的建模与仿真

未来汽车需要高效的起动-发电机系统,以提高燃油的经济性能。介绍了基于异步电机的42V汽车起动-发电机系统的建模,重点论述异步电机、变流器和控制器模型。基于这些模型很容易搭建异步起动-发电机系统的仿真模型。电动和发电运行仿真结果证明了该系统模型的有效性,为实际起动-发电机系统的设计和调试提供了技术依据。     

基于电压角度控制的稳压发电系统研究

在车辆集成起动/发电一体机系统中,发电机系统作为用电设备的供电电源对发电品质的需求越来越高.本文针对车辆起动/发电一体机供电电源系统,既要满足发动机怠速到最高车速的宽转速范围内的稳压发电又要满足用电设备投切的大功率范围内的稳压发电需求,提出了一种基于电压角度控制的永磁同步发电机稳压发电控制策略,通过建立发电机系统的小信号数学模型,分析了系统的稳定性.仿真与实验结果表明该方法满足车用ISG发电系统的需求,验证了该方法的正确性与有效性.     

光伏发电系统利用直流-异步电机并网控制方法的研究

针对光伏并网逆变器存在成本高、故障率高、谐波含量大及控制复杂等问题,提出了一种实用的光伏发电系统利用直流-异步电机并网的方案。该光伏并网系统中直流电机和笼型异步电机同轴旋转,实现直流电能和交流电能之间的转换。由光伏电源为直流电机供电,直流电机拖动异步电机完成电机的起动过程;当电机转速接近同步速时并网开关合闸,实现光伏发电系统的并网运行。光伏系统并网后,通过调节直流电机的端电压实现对异步电机输出有功功率的控制,保证直流母线电压的稳定。在MATLAB/Simulink环境下对光伏电源利用直流-异步电机并网系统进行仿真,仿真结果验证了该方案的正确性和可行性。     

异步电机调速系统建模与仿真研究

建立了三相异步电机在二相任意坐标系下的仿真模型,利用开关函数概念设计了一种实用的三相电压型逆变器仿真模型。给出用MATLAB/SIMULINK实现这种异步电机调速系统通用仿真模型的模块化设计步骤。该调速系统模型简捷、方便。文中对V/f控制下电机空载起动及突加负载进行了动态仿真,结果表明该模型的有效性,为研究不同控制策略下调速系统的动态性能仿真奠定基础。     

逆变器供电双三相异步电机系统的MATALB仿真

为了深入研究多相变频调速系统,需要建立逆变器供电双三相异步电机系统的仿真模型。在双三相异步电机的动态数学模型基础上,利用MATLAB中的Simulink模块库和SimPowerSystems模块库构造逆变器与电机系统的仿真模型,属于信号流与电气流混合仿真,能够较好反映逆变器的电气特性。对模型分别施加正弦电压激励、SPWM电压激励,进行空载起动和突加负载等实验,仿真结果表明了模型的正确性和有效性。     

计及分布式发电的配电系统随机潮流计算

近年来,分布式发电技术大量引入.诸如风力发电和太阳能发电这些依赖于自然条件的发电方式会出现出力随机波动的情况,而因此造成的系统电压越限等问题日益显著.基于此,文中重点研究了分布式发电中的风力发电和太阳能发电的随机出力对配电系统电压质量的影响,建立了风力发电和太阳能发电的随机分析模型,将此模型引入到接有分布式发电的IEEE 34配电系统中进行随机潮流计算,得到了节点电压概率密度曲线及系统年期望电压越限小时数.文中还将风力-太阳能混合发电系统与单独风力发电系统进行比较,得到了前者更有利于提高系统电压质量的结论.     

双凸极起动/发电机系统一体化设计与实现

起动/发电技术是当今航空电气技术发展的重要方向,基于DSP控制的电励磁双凸极起动/发电机系统具有良好的应用前景。分析了电机结构与起动/发电一体化工作原理。为了使系统的体积、重量减少,使控制电路简化,该文对主功率变换器、励磁功率电路和硬软件控制电路进行了一体化设计,并以DSP芯片为基础,实现了起动、起动/发电切换与发电工作的全数字控制。实验验证了起动/发电一体化设计方案的可行性,表明电励磁双凸极起动/发电机系统能可靠起动,起动/发电切换控制简单,发电电压稳定且可实现故障发电。     

基于晶闸管模糊控制的电动机软起动研究

传统降压起动方式会对电动机本身、拖动设备及电源设备的使用寿命有很大的影响,同时对电网电压也造成很大的冲击,影响同一电网其他电气设备的正常运行.为了解决上述问题,本文研究了三相感应电动机软起动器.主电路由三组反并联的晶闸管构成,通过控制晶闸管的触发角,降低电动机定子电压,从而达到抑制起动电流冲击的目的.对交流调压电路进行...     

SVC与桨距角控制改善异步机风电场暂态电压稳定性

研究了改善异步机风电场暂态电压稳定性的措施。基于普通异步机的恒速风电机组是目前世界上应用最为广泛的风电机组之一，由于其发出有功功率的同时吸收无功功率，会导致接入风电地区电网的电压稳定性降低。文中在DIgSILENT/PowerFactory中建立了静止无功补偿器（SVC）控制模型及风电机组桨距角控制模型，通过包含风电场的电力系统仿真计算验证了模型的有效性及其对异步机风电场与电网暂态电压稳定性的贡献。研究结果表明，在接入风电地区电网发生三相短路的大扰动故障时，SVC能够有效地帮助恒速风电机组在故障后恢复电压，提高输出的电磁功率，桨距角控制能够有效地降低恒速风电机组的输入机械功率，以上2种措施能够避免风电机组机械与电磁功率不平衡引起的异步发电机超速及电压失稳;采用SVC及风电机组桨距角控制能够改善异步机风电场的暂态电压稳定性，确保风电机组连续运行及电网安全稳定。     

双馈风力发电机变换器的控制方法研究

本文主要研究了双馈感应电机(DFIG)的网侧和转子侧变换器的控制方法。双馈感应电机中转子侧变换器采用定子磁链定向矢量控制技术,实现了风能的最大跟踪以及有功功率和无功功率的解耦控制。网侧变换器采用电网电压定向矢量控制技术,控制了直流母线电压的恒定以及调节了网侧的功率因素。采用PSCAD/EMTDC电力系统仿真软件,构建了包括风速模型、风力机模型、变速恒频双馈电机、定子侧和转子侧变换器在内的双馈风力发电机仿真模型。仿真实验结果表明,所提方法是有效、合理的。     

并网风电场改善系统阻尼的仿真

提出一种基于双馈变速风电机组的系统稳定控制技术,将双馈电机转差信号引入转子侧变频器控制模型。在系统发生功率振荡时,通过改变转子励磁电压的相角调节双馈变速风电机组输出与振荡相关的阻尼功率,达到使风电场能够改善系统阻尼的目的。在电力系统分析软件DIgSILENT/PowerFactory中建立风电场和实际电力系统等效模型,对双馈变速风电机组采用电力系统稳定器(PSS)前后的系统进行特征值分析和系统故障时域仿真。2种分析结果表明,引入PSS控制环节的基于双馈变速风电机组的并网风电场能够改善系统阻尼,对系统功率振荡具有很好的阻尼和抑制作用,加强了系统动态稳定性。     

玻璃工厂供电系统设计中的谐波治理

在400 V低压配电系统中随着非线性负载的比例逐渐加大,其负载性质发生深刻变化。即使在三相正弦波形的作用下,三相相线电流发生非正弦畸变从而产生高次谐波电流。着重阐述了孟加拉国NG IL250 t/d浮法玻璃生产线工程中采用调谐滤波装置治理高次谐波技术,使出口电压为400 V的三台容量为1370 kW天然气发电机组和三台1 050 kW柴油机发电机组主接线得以简化,使之节约电力设备一次性投资30%以上,并且在技术上确保供电可靠性和用电质量。     

Modeling and analysis of a flywheel energy storage system for Voltage sag correction

The U.S. Navy is looking for methods to maximize the survivability of combat ships during battle conditions. A shipboard power distribution system is a stiff isolated power system that is vulnerable to voltage sags, which arise due to faults or pulsed loads, which can cause interruptions of critical loads. A series voltage injection type flywheel energy storage system (FESS) is used to mitigate voltage sags and maximize the survivability of the ship. The basic circuit consists of an energy storage system, power electronic interface, and a series injection transformer. In this case, the energy storage system consists of a flywheel coupled to an induction machine. The stored energy is used for sag correction for the critical load. Indirect field-oriented control (IDFOC) with space-vector pulsewidth modulation (SVPWM) is used to control the induction machine. Sinusoidal PWM is used for controlling the power system side converter. This paper presents the modeling, simulation, and analysis of a FESS with a power converter interface using PSCAD/EMTDC.     

高压输电线路下吊车作业报警和监控系统设计

本文介绍一种安全报警与作业监控于一体的防止吊车触电的监控系统。它利用电场感应原理和ZigBee通信技术判断吊车臂与高压输电线路之间的距离,当低于预先设定的安全距离时向车载装置发送报警信息。系统将吊车实时的位置通过简化匹配算法显示在GIS地图上,同时根据车载装置中的GPS模块发送的位置信息判断吊车与输电线路之间的距离,低于设定的保护距离时,系统通过3G/GPRS向车载装置发送语音提示,同时通过短消息向巡检人员发送消息。系统分为近电监测、车载装置以及吊车作业报警和监控系统3个部分。近电检测装置安装在吊车臂,车载装置安装在驾驶室内。实际测试表明,系统测试精度较高,满足高压输电线路下的吊车防触电保护和实时作业监控的需求。     

用支持矢量机建立电励磁双凸极发电机的非线性模型

作为一种新型的交流无刷电机,电励磁双凸极发电机输出经过桥式整流即可输出直流电,结构简单,可靠性高.但它是高度非线性、时变的对象,其磁链和电感均为励磁电流、相电流、转子位置的非线性函数,无法采用解析方法建立精确数学模型.支持矢量机(SVM)摒弃经验风险最小化(ERM)原则,而采用结构风险最小化(SRM)原则,可有效地应用于非线性建模.本文采用SVM建立了电励磁双凸极发电机磁链ψ(θ,if,ia,ib,ic)的非线性模型,所建模型拟合精度较高,其推广泛化能力也较强.所建模型为飞机高压直流发电系统的设计、动静态特性分析奠定了良好的基础.