永磁同步电机空载反电动势对传动系统性能的影响

分析了永磁同步电机（PMSM）空载反电动势对功率因数的影响。分别建立了PMSM空载反电动势对单传动和多传动变频器影响的数学模型。计算结果表明,多传动结构的变频器既能容许更高的PMSM空载反电动势,又可以显著提高传动系统效率。     

基于功率传递的同期并列装置实现SSSC功能的仿真

本文针对基于功率传递的电网间同期并列装置转换为静止同步串联补偿器的复合系统,建立了并网装置转换为SSSC后的等效模型,根据SSSC既可进行容性补偿又可进行感性补偿的双重补偿的特点,分析了SSSC调节潮流的过程以及接入SSSC前后输电线路电流的变化情况。为减小短路故障情况下短路电流对系统的影响,本文利用SSSC可等效为感性阻抗的特点对不同短路故障电流进行了限制,从而提高了现有设备的综合利用率。在PSCAD/EMTDC中搭建了含SSSC的等效模型,仿真结果表明SSSC可有效调节线路输送的潮流,并验证了当系统发生短路故障时SSSC具有一定的限流功能。     

大型同步调相机的启机过程分析与启机保护实现

近年来,随着电网“强直弱交”的问题日渐突出,同步调相机重新受到关注。300 Mvar大型同步调相机已陆续在国内多个换流站投入应用。因调相机启机方式存在特殊性,汽轮或水轮发电机组、抽水蓄能机组启机保护不完全适用于调相机,有必要对调相机启机过程及其保护配置和算法进行研究。针对不同类型的机组采用对比方式,分析了调相机的启机过程及其启机各阶段的三相短路电流特征。提出了更可靠、更快速的包含主变启机速断保护和励磁变启机差动保护在内的启机过程全区域保护。同时也提出了适用于调相机启机过程宽频率、宽电压变化的相角和幅值的修正方法。仿真结果表明,幅值计算误差改善明显,满足保护精度要求。     

适用高比例新能源系统广域消纳的输电技术研究综述

针对特高压直流输送新能源存在的频率稳定、电压稳定和连锁反应等问题,本文分析研究了几种研究较多、有可能在我国纳入规划的技术的原理、应用场景和案例。从替代技术角度,提出了半波长交流输电替代特高压直流输电和构建立体电网的应用场景;分析了柔性直流利于组网的特点,提出了用于新能源接入及构建直流电网的应用场景。以单位容量年费用法比较了两类替代技术的经济性,得出了柔性直流输电技术更优的结论,研究了其经济输电范围。从辅助技术角度,分析了虚拟同步机改善新能源调频特性,并提出可应用于新能源高渗透率送受端电网的场景;分析了调相机的动态无功调节能力,并提出了可应用于新能源基地的输电系统。以四类替代技术及辅助技术的发展轨迹及我国电网发展历程、未来形态的变化,讨论、预测未来四类技术的发展趋势及其对未来电网形态的影响。     

多通道同步数据采集的大当量爆炸场参数光电测试系统

针对战斗部爆炸场破片速度等参数测试中需要多点分布测试方法存在精度差,成本高的问题,提出了一种以爆炸火光作为触发信号源的多通道同步分布式数据采集系统;设计了光电触发模块将爆炸火光经过光电转换,信号调理形成触发信号源,多个数据采集单元的触发模块参数相同,保证其响应时间一致;采用多通道数据采集单元配合激光光幕破片数据采集可以构建多点测试系统;通过多次战斗部破片速度测试试验结果表明:在TNT当量为5 kg时,测试系统分别布设在距离爆心不同距离处,可以完成可靠触发并获得有效数据.     

Electromagnetic Design and Analysis of a Novel Axial-Transverse Flux Permanent Magnet Synchronous Machine

This paper analyzes a novel hybrid axial-transverse flux permanent magnet (PM) synchronous motor achieving high torque density. The stator pole pitch and the rotor pole pitch are the same. The motor is suitable for vehicle traction systems. The new axial-transverse machine has a single-sided or double-sided air gap. The machine has two adjacent quasi-U stator cores with ring-type winding, and the rotor has two PM groups, one outer and one inner. The shape of quasi-U stator core allows changing the flux path without changing power supply polarity. The analytical expressions of the no-load back-EMF and the torque are derived, after the development of 3-D magnetic equivalent circuit (MEC) model. The 3-D finite element method (FEM) is used to analyze the magnetic field, torque, and cogging torque for different skewings of the PMs.     

Performance Evaluation of Power Oscillation Damping Controller—Firefly Algorithm Based Parameter Tuning

This paper presents the performance evaluation of power oscillation damping controller based on firefly algorithm (FA) parameter tuning. The power system stabilizer (PSS), unified power flow controller (UPFC), and static synchronous series compensator (SSSC) are tuned with FA by minimizing integral time multiplied by absolute error (ITAE) as an objective function. An integrated multi-stage linear quadratic regulator – power oscillation damping UPFC/SSSC has been proposed with precise tuning of control parameters which results in overall states' oscillation damping as compared to other classical methods. It has been observed that the proposed control structure damps the oscillations adequately and is modular in design methodology. The sample power system comprising six areas has been considered to demonstrate the effectiveness of the concept. The software has been developed based on the proposed work by the authors and the MATLAB code has been generated in R2009b version. The states' inter-relation which has been shown with eigenvalues reflects a better regulation and the step response is also validated.     

多FACTS元件控制变量配对方法与协调投运策略

多个灵活交流输电系统(FACTS)元件接入系统中各FACTS元件控制器间存在负的交互影响。针对已有的变量配对方法和交互影响分析方法存在的局限和不足,根据NI指数理论,提出适用于大规模、多变量的基于NI指数的多控制变量配对方法,运用该方法找到使得控制器间交互影响最小的控制变量最优配对组合。通过对最优配对组合进行分析,得到最优配对组合中与交互影响的严重程度关系最大的一组输入-输出变量。依据这一关系,制定出相应的多FACTS元件协调投入控制策略。以第二代串联型FACTS元件——静止同步串联补偿器(SSSC)为例,通过仿真系统的计算与分析,证明了所提出的多控制变量配对方法的可行性;并利用PSCAD搭建了含多个SSSC元件的系统进行仿真验证,证明了所制定的协调投运策略是可行、实用的。     

基于参考磁链矢量计算的PMSM直接转矩控制

为了减小传统直接转矩控制中较大的转矩和磁链波动,并使逆变器开关频率保持恒定,研究了一种基于参考磁链矢量计算的永磁同步电机直接转矩控制方法。从定子磁链矢量的变化所反映出的对转矩和磁链的控制作用考虑,对基于参考磁链矢量计算的直接转矩控制的原理和结构进行了详细地分析和论述。在此基础上,通过转矩方程局部线性化来获取转矩环的控制模型,在线性化过程中的误差进行分析的基础上,研究了转矩环PI控制器的参数设计方法。仿真和实验结果验证了所研究控制方法的可行性和有效性。     

永磁直线同步电机自适应互补滑模控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)易受非线性因素影响而降低伺服系统鲁棒性的问题,提出一种自适应互补滑模控制方法。永磁直线同步电机的非线性因素包括系统参数变化、电机端部效应及外部不确定性的扰动。互补滑模控制将积分滑模面与广义误差滑模面相结合,将系统状态轨迹限定在两个面的交线上,缩短了状态轨迹达到滑模面的时间,提高了位置跟踪精度。为了进一步改善系统鲁棒跟踪性能,利用自适应控制对不确定扰动因素的上界进行估计,减小不确定因素对系统的影响,改善滑模控制的抖振现象。实验结果表明所提出的控制方法是有效可行的,自适应互补滑模控制不仅提高了系统的跟踪性能,而且更有效地抑制了不确定因素对控制系统的影响。