一种便携式电压跌落发生器的设计

针对火电厂低电压穿越改造实验,设计一种便携式电压跌落发生器,主电路选用三相交流调压电路,控制电路通过改变切换开关在两个可调电位器之间的调节位置,可实现两路交流电压的输出切换,从而产生电压跌落或电压升高的过程。实验结果验证便携式电压跌落发生器满足设计要求。     

风电机组传动链建模及传动链频率分析

传动链振动是风电机组的主要振动形式之一,对风电机组的传动链模型进行了理论分析,基于二质量块-轴模型的数学模型,在Matlab Simulink中建立了风电机组的传动链模型。对模型进行了仿真分析,对比了不同参数对传动链频率的影响程度。结果表明,传动链的固有频率随着传动链等效刚度的增加而增加; 随着风轮转动惯量的增加而减小; 传动链的阻尼越大,对风轮转速波动和固有频率的衰减作用越明显。     

含无功电流注入的光伏低电压穿越策略研究

针对光伏系统低电压穿越问题,为保证光伏在一定时间内不脱网连续运行且向电网提供无功电流,对光伏并网逆变器控制策略进行了研究。在考虑逆变器电流限制的情况下,提出了一种根据电压跌落情况向电网注入无功电流的低电压穿越策略。该策略在电压跌落不严重情况下,保持光伏有功功率输出不变,尽量提供无功功率;在电压跌落较严重情况下,光伏不输出有功功率,全部输出无功功率。同时在电网不对称故障下,引入了负序控制消除由负序分量引起的有功功率波动,并推导出了最大无功功率设定值计算公式。在PSCAD仿真环境下,验证了控制策略的合理性和有效性。研究结果表明,该控制策略能根据电压跌落情况充分利用光伏对有功功率和无功功率的控制能力,在一定情况下保证有功功率输出又能最大限度地提供无功功率,有助于并网点电压的恢复。     

液压型风力发电机组低电压运行特性分析

以液压型风力发电机组为研究对象,分析机组在低电压工况下的运行特性。结合低电压穿越要求,完善并分析液压型风力发电机组工作原理。建立电压跌落时风力机、定量泵-变量马达液压调速系统以及发电机的暂态数学模型。以数学模型为基础搭建MATLAB/Simulink仿真平台,并在不同跌落深度下分别对三相电压等幅跌落、两相对地短路故障和单相对地短路故障进行低电压运行特性仿真分析。研究结果揭示了不同故障下机组低电压运行的特性规律,其中电流过载与电磁转矩产生脉振是机组低电压运行的重要表征现象。研究工作将为该机型低电压穿越控制提供一定的理论基础和技术手段。     

一种新的阻抗型电压跌落发生器设计

针对现有的阻抗型电压跌落发生器模拟电网电压跌落深度受限制的问题,提出一种基于串并联电阻、三相抽头变压器与限流电抗器等配合使用的电压跌落发生器拓扑结构。利用变压器副边不同抽头与电阻的组合模拟不同的电压跌落深度,设计的变压器限流电抗器在电压跌落和恢复期间投入,防止抽头电压等级切换而造成的电压冲击。基于50 kVA的电压跌落发生器样机实验结果表明,依据国家光伏太阳能及风能低电压测试标准,该设计可准确模拟不同等级的对称及不对称电压跌落,跌落暂态响应平稳无冲击,满足低电压穿越测试要求。     

基于PSS/E的双馈风力发电机组低电压穿越仿真分析

以双馈风力发电机组为研究对象,阐述了双馈风力发电机组的低电压穿越基本原理,并以电力系统分析软件PSS/E为开发平台,对双馈风力发电机组的低电压穿越进行了仿真,通过仿真验证了模型的正确性,从仿真结果得出了风力发电机组在电压跌落时和恢复时的性能。     

电压跌落对风力机塔架振动影响分析

为分析电网电压跌落对风力机塔架振动的影响,利用二节点梁对风力机塔架进行离散化建模,分析了塔架振动的模态。建立了塔架动力学运动方程,考虑风切变,分析了塔架所受的载荷。基于某风场某型1.5MW风机低电压穿越测试的数据,计算了塔架所受的载荷,并利用模态综合法求解塔架动力学方程,得到对称与不对称电压跌落风力机塔架的瞬态响应。结果表明,电压跌落会对塔架产生冲击效应,冲击的大小与机组工况,电压跌落形式,跌落幅值以及跌落时间相关。     

故障发生时刻对双馈风机定子磁链的影响分析

双馈风力发电机(DFIG)目前已成为世界上大型风电场最主要的机型,DFIG低电压穿越过程中需要根据定子磁链的暂态特性选择合适的撬棒(Crowbar)电路及变流器系统。现推导了不同时刻电压跌落下定子磁链暂态特性的表达式,结合磁链轨迹图分析了电网典型故障下故障时刻对磁链暂态的影响,为DFIG低电压穿越提供了一定的理论依据。     

凸轮激波行星减速器的振动分析与平衡设计研究

建立了凸轮激波行星减速器凸轮作动传动链部件的空间质量模型及惯性力矢量表达式,该惯性力是减速器激振的主要来源;建立了综合惯性力作用下的减速器系统的振动模型,并在此基础上推导出凸轮激波行星减速器系统在静平衡位置时的微分方程,得出凸轮激波行星减速器在惯性力作用下的幅频特性;在对凸轮传动链部件综合惯性力完全平衡的条件下,提出系统的平衡方法及平衡块的设计方法,此方法可适用于凸轮激波的各式行星减速器,便于计算机编程实现。     

电压跌落时双馈电机电磁暂态过程仿真与分析

双馈风力发电机（ DFIG）因其具有优良的发电运行性能,在目前的风力发电中得到了广泛地应用。为了研究其不同数学模型在电压跌落故障时的暂态特性,该文以MATLAB／SIMULINK为仿真平台,分别建立了DFIG完整的五阶数学模型及忽略定子磁链暂态变化的三阶模型,在此基础上搭建了相应的风电系统仿真模型,并对风电系统在相同电压跌落幅度时的电磁暂态过程进行了仿真研究。仿真结果表明,DFIG的五阶数学模型在电压跌落时的暂态响应更为清晰和细致,能更精确地表征其在电压跌落时的暂态响应过程。     

双馈风电机组高电压穿越技术研究及测试研究

针对风电机组高电压穿越的问题,对双馈风电机组高电压穿越技术进行了模型仿真分析与现场测试验证。首先,对国内外主流电网运营商对高电压穿越的标准规范要求与技术指标进行了介绍;接着,根据双馈风电机组的特点,电网电压骤升故障对风机系统产生的危害进行了分析;然后,以WD100-2000型双馈风电机组为例,在Matlab/Simulink环境下建立了整机仿真模型,对电网电压骤升故障下双馈风电机组的动态特性进行了仿真分析。最后,联合中国电科院在张北现场进行了国内首次真正意义上的高电压穿越测试。仿真及现场测试结果均表明,机组能够顺利通过所有工况的高电压穿越测试,已经完全具备高电压穿越功能,对风电机组高电压穿越技术的研究及完善国内并网规则具有十分重要的意义。     

微加速度计机械与电学一体化仿真模型

针对目前MEMS微加速度计机械和电路仿真各自脱节的现状,基于PSPICE软件,综合了敏感质量块机械、偏置电压静电力和接口电路3部分,提出了机械与电学一体化仿真模型。模型实现了敏感质量块大位移情形仿真,突破了已有仿真模型对该质量块的中点小位移近似。利用该模型,得到大位移情况下加速度计能承受的最大阶跃和脉冲加速度信号值,经过与经典理论公式比较,误差小于3%。进一步,通过在不同偏置电压开环模式下灵敏度仿真与实验值的比较,当敏感质量块处于小位移状态时,误差小于5%;处于大位移状态,小于10%。因此,仿真模型与经典理论公式以及实验值比较接近,可应用于微加速度计的仿真和物理过程再现,从而有助于该类微机械电子器件的进一步研究。     

配电系统电压跌落研究

从配电系统的电压跌落问题入手,着重对配电系统接地方式与电压跌落传播进行了分析,并确定了低压用户侧的暂态电能质量监测与装置设计方案,最后结合配电线路全线速切保护实例,对实际应用中电压跌落问题的解决进行了研究。     

基于二阶广义积分器锁相环的低电压穿越技术研究

为了研究和提高电网不对称故障下直驱式风电系统的低电压穿越能力,在分析风力机、永磁同步发电机、变流器、二阶广义积分器等数学模型以及风电系统控制策略的基础上,提出在网侧控制器中加入二阶广义积分器锁相环取代原有的传统锁相环的方法。在Matlab/Simulink仿真环境中建立了系统的仿真模型,并对系统发生电压跌落故障时,两种控制策略下直驱式风电系统低电压穿越能力进行了仿真对比研究。仿真结果表明,提出的二阶广义积分器锁相环不仅可以消除网侧d、q轴电压的二倍频扰动,而且可以改善直流母线电压的波动,提高了锁相环的精度,同时改善了直驱式永磁同步风电系统的低电压穿越能力。     

基于DVR的电压跌落问题的研究

随着现代电力电子设备的广泛应用,电压跌落问题已成为影响电能质量的一个重要因素,提高动态电能质量,抑制系统电压跌落对敏感电力用户的干扰已成为急需解决的问题。随着高压大功率开关器件的出现,基于电力电子技术的动态电能质晕调节技术成为解决上述问题的有效手段。文章在介绍动态电压恢复器（DVR）的工作原理、系统框架及其数字控制系统的基础上,介绍了DVR解决电压跌落问题的应用效果。     

风电机组传动链频率在线识别方法研究

传动链振动是风电机组的主要振动形式之一,对风电机组的传动链模型进行了理论分析,传动链频率理论分析的结果和实测数据差距较大,为了准确分析每台机组的传动链频率;提出了传动链频率的在线识别方法,增强程序对机组的适应性。通过现场测试,发现传动链频率在机组运行过程中是不断变化的,通过传动链频率在线识别的方法,可以更好的识别机组的传动链频率,对传动链频率的变化进行实时的修正。     

计及扭转刚度约束的齿轮副传动链优化设计

针对用于机床转台的齿轮副传动链,其扭转刚度对机床静动特性具有重要的影响。以齿轮副传动链为研究对象,计及齿轮副啮合刚度、传动轴扭转刚度,建立了传动链扭转刚度的通用数学解析模型;以某二级传动系统为例,利用有限元软件验证了解析模型的有效性;考虑扭转刚度约束,构建了传动链优化设计数学模型,对传动链进行了轻量化设计。优化结果表明,在保证传动链扭转刚度的前提下,传动链体积明显减小。     

基于直流母线电压控制的大功率光伏逆变器的低电压穿越的实现

基于对光伏逆变器直流母线电压的扰动,调节并网电流的给定值,实现对光伏阵列输入的最大功率跟踪。通过对母线电压的参考值的控制,调节逆变器功率变化的速度,满足低电压穿越标准对功率恢复速度的要求,同时引入对单相电压的虚拟三相构建法,快速获取每一相电压的瞬时幅值,实现对电网电压不平衡跌落的准确响应。实验结果验证了控制策略的有效性。     

浅谈电压穿越对发电厂敏感负荷重要辅机变频器的影响及应对策略

近年来火电厂陆续发生了多起由于火电厂敏感负荷辅机变频器在电压跌落时触发低电压保护,变频器闭锁输出,辅机停车,造成机组非停、发电设备损坏的事故,进一步加剧对电力系统的冲击,严重影响发电厂可靠性、经济性和电力系统安全性。针对此问题采取有效措施防范电压穿越,对实现网源协调有极为重要的意义。     

基于FCS-MPC的风力发电系统低电压穿越技术研究

提出了一种基于模型预测控制的直驱永磁风力发电系统低电压穿越方法，构建了包含网侧和机侧电流的价值函数，通过滚动优化实现风速变化时的直流电压稳定和最大功率跟踪。当并网点电压发生跌落时，利用一个比例函数降低电机转矩电流参考值，减少永磁同步发电机机组出力，通过将机侧与网侧间的不平衡功率传递至发电机转子，来稳定直流侧电压。最后通过仿真试验，验证了所提控制策略应用于直驱永磁风力发电系统低电压穿越控制的可行性和有效性。