一种改进串联谐振型限流器

串联谐振型限流器(Series-Resonant type Fault Current Limiter,SRFCL)实现故障限流的关键是电容器的旁路(或短路)操作。本文通过引入双分裂电抗器,改变了电容器的旁路方法,实现了对串联谐振型限流器拓扑的改进。在理论上,分析了改进型串联谐振型限流器工作原理,并详细研究了限流过程中双分裂电抗器的电感变化特点。研究了电网稳态时双分裂电抗器绕组自感对限流电抗器和电容器的谐振关系的影响,和故障限流过程中绕组漏感对限流器的限流能力的调节作用和对电容器过流的抑制作用。通过建模仿真,分析了双分裂电抗器的漏感和电容器振荡电流的频率和幅值关系,研究了避雷器(MOV1和MOV2)残压与线路电流和电容器电流的关系。最后,在参数优化的基础上,设计和研制了一台400V改进型串联谐振型限流器样机,测试结果表明了双分裂电抗器能够提高串联谐振型限流器的可靠性和限流能力。     

微电网中混合储能模糊自适应控制策略

针对网内间歇性电源输出功率的波动性,建立了以相邻时段间歇性电源输出变化和供需功率平衡为基础的评价指标。提出了基于小波包分解的混合储能充放电策略,以小波包分解的间歇性电源功率高、中频分量作为混合储能初始充放电值,利用供需不平衡功率对混合储能充放功率的进行第1次修正,利用混合储能系统当前充放电能力的模糊控制输出对充放功率的进行第2次修正。算例结果验证了所提策略的有效性。     

电动机调压节能控制系统控制策略的研究

目前很多调压控制器对电动机的适应能力不强,对负载的适应能力也不强,节能装置动态响应差且不易收敛,调压精度不够,不能快速、有效、准确地提供电动机定子端电压值。阐述电动机调压节能控制装置的基本结构,是一种无级调节的、控制简单、体积小、成本低、适用于各种不同功率的实用性强的高精度电压跟踪控制装置。主要功能就是快速、有效、准确地跟踪此基准值,提供定子端最优电压值。从保证调压节能控制装置能够稳定输出定子电压值的角度出发,兼顾快速性、稳定性和准确性,论证并提出了一种更好的控制方法,把电力电子中的整流、逆变技术应用到控制装置中,研究了电动机调压节能控制系统的控制策略。     

一种Boost型双输入推挽全桥双向DC/DC变换器

在多输入双向变换器应用需求逐渐增多的背景下,介绍了一种Boost型双向双输入推挽全桥DC/DC变换器的电路拓扑,由于采用了双向脉冲电流源单元,拓扑结构得到简化,元器件数量较少、降低了系统的成本,并且变压器起到了良好的隔离作用。详细分析了拓扑的五种工作模态,具有实际应用价值,推导了拓扑的输入输出关系。最后分析了仿真和实验结果,验证了理论分析的正确性。     

基于探测线圈法的双馈式发电机转子匝间短路槽的定位研究

双馈式感应发电机广泛应用于风力发电领域,发电机转子绕组匝间短路是目前国内外研究的热点之一。由于双馈风力发电机的特殊结构和工作特性,准确定位发生匝间短路故障的槽号存在一定难度。本文从有限元理论出发,利用Ansoft仿真分析正常和转子绕组匝间短路故障后的气隙磁密的变化特性。从磁特性角度出发,分析了故障槽定位的可行性;通过探测线圈和光电装置的结合,对比分析正常与故障下采集信号的差值,即可确定故障槽的位置。     

α-β坐标系下瞬时无功功率的笼型异步电机转子故障诊断

根据α-β两相静止坐标下的瞬时无功功率理论,推导出笼型异步电动机定子瞬时无功功率在正常状态、转子断条故障、转子偏心故障、以及两者的复合故障状态下的表达式,并提取出不易被基频淹没、易于辨识的故障特征频率,以此达到诊断电机的目的。同时,转子复合状态下的故障特征频率得到有效分离。最后,利用双Hilbert变换,滤除瞬时无功功率频谱中的直流成分,更好地突出故障特征分量。实验采集定子三相电压电流,经过坐标变换,运用两相静止坐标系瞬时无功功率理论得到瞬时无功功率,进行频谱分析,验证了此法对电机转子各种故障诊断的准确性。     

精密直驱龙门系统的交叉耦合互补滑模控制

针对龙门定位平台上双直线电动机伺服系统的位置精确同步控制问题,提出一种基于交叉耦合控制(Cross-Coupled Control,CCC)与互补滑模控制(Complementary Sliding Mode Control,CSMC)相结合的控制方案。考虑到永磁直线同步电动机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)易受系统存在的端部效应、参数变化、外部扰动及非线性摩擦等不确定性因素的影响,建立含有不确定性因素的直线伺服系统的动态模型。为了使系统实现高精度强鲁棒性的位置跟踪性能,设计基于CCC和CSMC的双直线电动机伺服系统。利用CSMC对系统不确定性因素不敏感和抖振小的优点,来保证双直线电动机伺服系统中单轴的位置跟踪精度;并将CCC引入到双直线电动机伺服系统中,消除了双电动机之间存在的耦合,进而减小了系统的位置同步误差。系统实验结果表明,该控制方法具有快速的跟踪性和较强的鲁棒性,能够满足高精度强鲁棒性的实际加工生产需求。     

考虑撬棒保护接入的双馈感应发电机转子磁链动态特性

撬棒保护电路的接入会改变低电压穿越过程中双馈感应发电机(DFIG)定转子磁链间的耦合过程和耦合强度,由此将影响机组磁链衰减动态和撬棒保护性能。针对这一问题,提出了一种刻画定子磁链与转子绕组交链感应作用的磁链耦合系数,将电网故障后电机的磁链暂态耦合过程处理为不同状态的叠加,综合研究撬棒电阻对转子感应磁链正序、负序和暂态反向交流分量幅值和相角的耦合规律,用转子磁链空间矢量图和矢量轨迹图描述转子磁链动态响应过程。最后,针对电网不对称故障下撬棒取值的问题,提出了一种基于转子磁链幅值配比原理和最优倾角的撬棒阻值选取方法。该方法可减小磁链耦合不当对机组的暂态冲击,从而有效改善机组的无功外特性和瞬态性能。采用MATLAB/Simulink仿真验证了理论分析和所提方法的正确性。     

基于系统有功网损-风速灵敏度的双馈机风电场并网位置研究

关于风电并网对网损影响的分析,有助于风电系统安全经济运行,但是现有网损灵敏度指标,不能直接反映风速波动影响。在最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方式下,考虑双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)内部损耗时,有功出力与定子电压有关,在潮流求解前未知。基于并网DFIG潮流模型,拓展网损灵敏度算法,提出电网有功网损对风速的灵敏度模型,以反映有功网损受风速影响及趋势。量化DFIG不同无功控制方式对网损及风速灵敏度的影响。考虑风速概率区间分布,综合分析灵敏度结果对风电场选址和双馈感应风电机组无功控制方式的辅助参考价值。算例结果证明了所提灵敏度模型的可行性和正确性。     

复合材料双极板配方优化研究

将碳纤维(CF)、碳纳米管(CNT)、乙炔黑(AB)和炭黑(CB)等导电材料与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料混合,压制成复合材料导电双极板基体,再在两侧覆盖铅箔,得到双极板。观察基体成型后的外观,并测试导电性能。正交实验确定复合材料双极板的优化配方为:m(ABS)∶m(CF)∶m(CNT)∶m(AB)∶m(CB)=100∶1∶0.5∶6∶8。以此配方制作的24 V、10 Ah双极性铅酸电池与传统单极电池相比,内阻低28%,以0.5 Ca放电,比能量高15%左右。