双馈风力发电机空载并网运行控制建模与仿真研究

针对双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)空载运行和并网运行特点,采用一种"空载—并网"两阶段控制的方案,从而实现"空载"和"并网"2个工作状态的平滑转移。基于Matlab/Simulink平台,分别搭建了双馈风力发电机空载运行和并网运行的模型,给出了基于定子磁场定向矢量控制技术的空载和并网运行控制的详细仿真模型和具体参数,为研究双馈风力发电机并网控制技术提供重要的基础信息和平台。提出了一套较为完整的双馈风力发电机空载并网的仿真实验方案,通过该实验方案,可得到较为全面反映控制策略性能的实验结果,依据此可对并网控制策略的性能进行检验。最后,通过空载运行、并网瞬间的过渡过程以及并网后的最大功率追踪(maximum power point tracking,MPPT)等仿真结果验证了本文所提控制方案以及建立的仿真模型的有效性。     

大型汽轮发电机定子端部电磁力作用动态响应分析

针对某600 MW大型汽轮发电机端部,建立电磁分析三维实体有限元模型,数值模拟得到额定负载下电机端部定子绕组上的电磁力密度的周期变化规律。在ABAQUS/CAE中建立端部结构分析的三维精细有限元模型,将计算得到的作用于绕组上的随时间变化的电磁力导入结构分析模型中,数值模拟得到额定负载下端部结构的变形和应力响应。     

定子电流二次方法的异步电机转子复合故障诊断

为了突出故障早期的故障特征信息,避免复杂算法,实现故障早期状态在线监测,提出定子电流二次方法(流方)的笼型异步电机转子复合故障检测。定子电流经过二次方后转移和放大了定子电流中的故障信号,由于转子断条和气隙偏心的故障特征频率在频谱分布上的差距,转子复合故障得到分离和辨识。同时比较了单相流方和三相总流方对复合故障的诊断效果。复合故障时,流方的故障频率不是单一故障频率的直接累加,还包括两故障频率所引起的交叉干扰项。实验表明,随着断条数的增加,复合故障中表征断条的故障特征分量的幅值增加,有利于故障程度的量化和诊断系统的建立。     

发电机机端电压互感器匝间短路导致定子接地保护动作分析

近年来,发生了多起发电机机端电压互感器(TV)一次绕组匝间短路导致定子接地保护动作的事故,增加了故障排查的工作量。文中推导了TV一次绕组匝间短路时,对地相电压和线电压的计算公式,得出故障发生时定子对地零序电压升高,对地电压最高相(比正常时有所升高)的下一相即为故障相,以及线电压没有明显变化的结论,并通过现场录波数据验证了理论分析的正确性。文中还提出了利用注入式定子接地保护的电阻判据区分TV一次绕组匝间短路和定子接地故障的思路,为快速排查故障提供参考。     

发电机定子绕组接地故障的快速查找新方法

定子接地是造成发电机跳闸停运中的一种典型故障,传统的定子接地故障查找方法经常需要使用高压试验设备,对发电机主回路分段拆开迚行查找,不仅费时费力,造成额外的发电量损失,而且可能对故障邻近部位造成新的损伤。本文基于发电机手动升压及故障电流的测量,提出了一种全新的发电机定子接地故障快速查找方法,不仅无需使用高压试验设备,避免了对故障部位造成新的损伤,而且拆卸工作量小,一次就可以确定故障部位,对于减小因接地故障引起的发电量的损失具有重要的意义。     

大型发电机运行中线棒出水温度异常对比分析

本文介绍了三台600MW大型发电机运行中定子线棒出水温度异常的不同情况,采用横向对比和纵向对比的分析方法,对分析中应考虑的注意事项、数据特征、分析方法等提出了指导意见。     

水轮发电机注入式定子接地保护异常分析及处理

注入式定子接地保护被广泛应用于水轮发电机,其测量精度受多种因素限制。介绍某水电站水轮发电机外加电源注入式定子接地保护,阐述其基本原理和保护设计,并就一起低频干扰导致的保护告警异常事件进行分析,根据实际情况采取处理措施,从根本上消除了低频干扰对接地电阻测量精度的影响。     

三菱9F级燃气轮发电机通流试验

定子通流及转子通流是燃气轮发电机启动前发电机、SFC、励磁系统间配合的一个重要的静态试验。以某三菱9F级燃气轮发电机定子通流和转子通流试验为例,说明试验目的、意义和原理,阐述试验内容及方法,并针对调试问题提出解决办法,以供同行参考。     

核电站循环冷却水泵电机定子绕组温度高原因分析与处理

针对核电站循环冷却水泵电机定子绕组温度高问题,分析电机风路结构并得出结论,在此基础上对电机进行局部改造以改善电机内部风路结构,使有限的冷却风量得到充分利用。改造后进行电机模拟负载试验,循环冷却水泵电机定子绕组温度较改造前下降了约18℃,处理效果明显。     

不同控制策略下定子双绕组感应发电机稳压效果与运行特性分析

针对基于两状态优化开关表的直接功率控制策略的不足,提出了基于三状态优化开关表的直接功率控制策略(IDPCS)。在此基础上,在定子双绕组感应发电机(DWIG)轻载建压、转速变化及负载突变工况下,针对IDPCS与滞环电流控制策略(HCCS)的动态和静态稳压控制效果进行了对比分析,进而对DWIG在上述2种控制策略下的空载调节特性、负载调节特性及效率特性进行了比较。结果表明,无论采用何种控制策略,DWIG均能实现建压,在转速变化、负载突变等工况下均能实现恒压输出,且DWIG运行特性的变化规律一致;HCCS的动态与静态稳压控制效果均优于IDPCS,且随转速升高两者的稳压控制效果均逐渐改善;与HCCS相比,采用IDPCS可使DWIG效率更高,尤其在高速情况下。