“风火打捆”交直流外送系统的暂态稳定控制研究

"风火打捆"交直流外送是未来千万千瓦级风电能源基地电力外送的重要方式之一,亟需掌握"风火打捆"交直流外送系统的稳定特性及其机理。功角是反映系统暂态稳定性的主要标志,分析了双馈电机的功角快变特性和"风火打捆"系统等值机械转动惯量对火电机组功角暂态稳定性的影响。针对系统的暂态稳定性问题,提出了一种附加控制策略,并设计出控制装置样机,可提高"风火打捆"系统的暂态稳定性。基于所提附加控制策略的试验样机通过了实时数字仿真器(Real Time Digital Simulator,RTDS)的闭环验证,结果表明:该附加控制策略通过改变直流输送功率和调节风机的有功输出,消除或减小了系统在暂态过程中的瞬时不平衡功率,增强了直流系统和风机对火电机组的等效阻尼作用,有效抑制了火电机组的功角摇摆幅度,提高了"风火打捆"系统的暂态稳定性。     

超导无线电能传输技术

近年来,无线电能传输技术已成为了热点技术。与传统电能传输方式相比,无线电能传输更为方便、安全,并已被应用于多个领域。由于无线电能传输效率取决于发射与接收线圈本身的电阻,线圈电阻越小,传输效率越高。超导体所具有的直流零电阻、交流低损耗的特性,使得超导材料用于无线电能传输具有显著的效率优势。介绍了超导无线电能传输技术的研究现状,中国科学院应用超导重点实验室关于超导无线电能传输方面已经开展和正在进行的研究工作,指出了超导无线电能传输技术潜在的应用前景。     

高温超导变压器关键技术

由于超导材料的无阻载流特性,其在超导电缆、超导限流器、超导变压器、超导储能、超导电机等超导电力装置中的应用引起人们极大兴趣。其中超导变压器具有体积小、重量轻、损耗低、无火灾隐患、无环境污染和低漏抗等特点。简要介绍了高温超导变压器基本结构,重点介绍了变压器研发过程中的关键技术问题,包括液氮和气氮低温绝缘特性、超导绕组损耗分析、电流引线设计、非金属低温容器设计等,为高温超导变压器的研发提供有用的参考。     

一种新型的同塔双回输电线路工频阻抗参数测量方法

基于输电线路三相不平衡及感应电压干扰在短时间不变的前提,提出了一种新型的同塔双回输电线路工频阻抗参数测量方法。该方法采用单相电源多变换接入的方式对不对称线路进行分相解耦测量,通过建立数学模型、数据拟合和矩阵变换,从而获得单回或两回线路的序阻抗及各序之间的耦合阻抗。该方法克服了高感应电压及三相不平衡对线路参数测试的影响,具有简单、精确、稳定等特点,测试结果表明了本文方法的有效性。     

交流输电线路附近民房曝露处工频电场计算

电网大规模发展使得输电线路邻近民房不可避免,公众对输电线路工频电场及其效应的关注和投诉已成为不容忽视的问题。在环保管理日益严格的形势下,研究交流输电线路附近民房曝露处工频电场分布规律,为线路设计和环境影响评价提供技术依据。首先用理论公式分析了民房电导率和电容率对工频电场的影响,然后用ANSYS软件建立了交流输电线路邻近民房时的工频电场三维计算的精确模型;在试验线段附近搭建了模拟民房,对其工频电场进行了模拟测试和计算。结果表明在计算交流输电线路附近民房周围的工频电场时,可采用静电场的方法建立模型,近似认为民房为理想导体,民房模型的电位为零;利用有限元方法精确建立交流输电线路附近民房模型进行三维工频电场的计算,与实际测量结果误差较小,可运用于实际工程中。     

交流接触器分闸相位控制器

提出了一种交流接触器分闸相位控制器。设计了信号调理、嵌入式控制、开关控制等模块,并论述了部分主要硬件电路及软件实现方法。控制器实现了主回路电流相位检测及选相分闸的功能,为交流接触器在不同相位分闸时电弧特性的研究提供了条件,对提高接触器电气寿命有重大意义。     

励磁放大倍数对系统电压稳定性的影响研究

搭建单机无穷大动态系统,基于分岔理论,研究随着负荷参数的改变,不同励磁放大倍数Ka对系统电压稳定性的影响。研究结果表明,随着Ka的增大,系统分岔点数目会减少,且极值分岔将延迟出现。但Ka不是越大越好,过大的Ka会增加系统Hopf分岔,容易造成系统电压振荡,不利于系统电压稳定性。基于PSASP的时域仿真也得到相同的结果,说明采用高放大倍数的励磁调节器在提高励磁效率的同时,还需要通过调节器的限制和保护来实现其稳定运行。     

不同喷丸材料对交流接触器铁心极面喷丸处理性能影响的研究

通过分析交流接触器铁心制造工艺中两种不同喷丸材料对产品性能的影响,从而提高表面的抗锈能力和铁心机械寿命,为低压交流接触器铁心制造和质量控制提供了一定的技术参考。     

Reduced order H∞ TCSC controller & PSO optimized fuzzy PSS design in mitigating small signal oscillations in a wide range

This paper proposes hybrid control schemes for compensation of parametric and non-parametric uncertainties arising in modern power systems. The robust loop shaping design procedure considering non-parametric uncertainty term is used to design H_∞ TCSC. To further enhance steady state stability, and consider the effect of parametric uncertainties occurring due to variation in loading conditions, robust TCSC is supplemented with three types of PSS i.e. PSO-PID PSS, PSO Mamdani FPSS and PSO TS FPSS. PSO is used to optimize the parameters of PID based and Fuzzy type PSS. The proposed hybrid control schemes are found to compensate uncertainty well by stabilizing the power system over whole parametric uncertainty range. However, the proposed hybrid controller involving robust TCSC and PSO-Takagi–Sugeno FPSS shows best performance with enhanced steady state stability among all schemes. Also the T–S FPSS performs better as compared to Mamdani FPSS.     

A new arrangement of Z‐source AC–AC converter and its closed‐loop control system

In this study, a Z‐source alternating current‐to‐alternating current (AC–AC) converter with a specific topology, which can provide both buck and boost modes, is investigated. This converter, which can be implemented easily, utilizes only two switches with complemented commands. A comparison between the Z‐source AC–AC converter and a conventional thyristor voltage controlled one is presented here, and it shows that in the most areas, the Z‐source converter provides a faster response and lower total harmonic distortion of the output currents than the conventional one. Moreover, the Z‐source converter is also extended to the multiphase systems. In addition, a new arrangement of this converter is proposed here to remove the isolated single‐phase sources. Furthermore, an open‐loop method is proposed for soft‐starting applications. Finally, a closed‐loop control system is also suggested for a three‐phase Z‐source converter to soft start and control the speed of an induction motor. Computer simulations show the validity and effectiveness of the proposed schemes. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.