基于Crowbar保护的双馈感应发电机暂态特性与参数设计

双馈风力发电系统中,Crowbar(撬棒)仍是实现低电压穿越的常用方案之一,传统的分析方法忽略了定、转子磁链间的耦合,会带来较大的分析误差并遗漏一些暂态特性。从双馈感应发电机的数学模型出发,通过分析端口电压发生对称跌落、投入Crowbar后双馈感应发电机的暂态过程,推导出了定子磁链、定子电流、转子电流的解析表达式,并在表达式的基础上分析了各暂态量的幅值和变化规律等特性。在MATLAB/Simulink中建立了双馈感应发电机的仿真模型,结果证明了表达式的准确性。从复杂的数学表达式中抽离出Crowbar阻值与暂态特性的关系,分析了不同的Crowbar阻值对于故障期间系统的功率、电磁转矩的影响,并结合转子电流峰值计算及直流母线电压钳位效应的限制,给出了一种Crowbar电阻取值方案,该方案将有助于实际工程中选取合适的Crowbar参数。     

基于内模原理的自适应电流检测系统研究

传统自适应电流检测方法因受到低信噪比检测环境引起的交互式误差干扰的严重影响,难以兼顾检测方法的快速性和精确性。本文提出了一种新颖的自适应电流检测方法,引入滑动积分滤波器(SIF)消除谐波电流的干扰,并获取基波有功、无功电流幅值估算误差。基于内模控制原理构成有功、无功电流的自适应检测闭环系统,快速、准确地分离提取畸变负载电流中的目标电流分量。文中对所提出的自适应电流检测方法建立了数学模型,并基于控制理论中的方法对本文电流检测方法的收敛性及其快速性、精确性进行了理论分析,为自适应电流检测方法的性能设计提供了理论指导。最后,通过仿真和实验证明本文所提出理论和方法的正确性与有效性。     

一种高抗干扰的DSP输入输出信号传输电路的设计

介绍和比较了现有的DSP输入输出信号传输方法,设计了一种高抗干扰的DSP输入输出信号传输电路,论述了该电路工作原理,给出了电路主要参数的设计计算。通过实验验证了该传输电路的可行性。     

表面工程技术在钻井泵缸套中的应用分析

钻井泵缸套早期失效问题一直困扰着石油行业，缸套的使用性能直接影响到钻井工程的进展，泵效较低、更换维修频繁、成本增加，因此提高缸套的使用性能是一项迫切的任务，主要解决途径是采用表面工程新技术强化缸套内壁，提高其抗磨损能力，延长使用寿命。     

双馈电机驱动的飞轮储能系统稳定运行控制方法

双馈电机驱动的飞轮储能多功能柔性功率调节器(FPC)中的电机可看作转动惯量很大且不带机械负载的双馈电动机或不带原动机的双馈发电机,能快速调节有功功率和无功功率,从而提高电力系统稳定性.在分析其启动和运行控制策略的基础上,设计一套额定容量为10 kV·A FPC励磁控制系统.对所提控制方法进行实验研究,实验包括对系统的启动特性、稳定运行后稳态和动态性能等,结果表明,该系统能够实现软启动,输出有功、无功功率可以独立调节,适合于带飞轮储能的双馈电机励磁控制系统.     

一种新型半桥不对称PW M控制变换器

介绍了一种适用于DC／DC半桥变换的不对称PWM控制方案，分析了电路的工作原理，给出了150W变换器的仿真波形和实验结论，结果表明，该控制方案能在恒定开关频率下对变换器实现高效率的软开关控制。     

采用改进重复控制的大功率电力电子负载

电力电子负载包含模拟电源负荷的模拟变换器和将能量馈回电网的并网变换器。它必须能模拟电流谐波含量丰富的非线性负荷,传统的PI控制器难以满足波形跟踪需要。该文采用改进重复控制策略用于电力电子负载(power electronic load,PEL)电流控制器设计,通过串联校正调整控制对象幅频、相频特性,重复控制器可提高系统稳态性能,P控制器保障其动态响应速度。由此,模拟变换器快速、近乎无差地跟踪线性或非线性电流指令;能量以高功率因数经并网变换器馈回电网。该方法克服采样、计算延时和死区、参数漂移等因素对系统稳定性的影响,增强了系统鲁棒性。给出了控制器设计步骤和方法,仿真和搭建的10 kVA电力电子负载样机实验证明了方案和分析的正确性。     

滤波器在单相PWM整流器中的应用

为消除混叠在PWM单相整流器交流电流反馈信号中的高次谐波分量和直流电压控制外环中的2次谐波分量,在交流电流反馈通道中设置低通滤波器,并使用陷波滤波器衰减直流2次谐波分量;通过在建立电流控制系统模型中发现的内环低通滤波器可有效消除混叠的高次谐波信号的方法保障系统稳定,而对截止频率过高将引起反馈信号相移,改变系统中低频特性,进而影响系统稳定性,则给出了滤波器参数的设定要求;采用直流环节中的陷波滤波器,相比低通滤波器不仅易于在计算精度有限的底层控制芯片中实现,同时更有效消除2次谐波分量,保障系统的高输入功率因数和低谐波分量,同时拥有良好的动态特性。相关仿真分析及搭建4.5kVAPWM整流器样机平台的实验结果验证了以上推论。     

多功能柔性功率调节器控制技术

多功能柔性功率调节器具有储能、发电、调相等多种功能,在提高电力系统稳定性和改善电能质量等方面具有良好的应用前景,其储能电机采用带大转动惯量的双馈电机.该文建立了多功能柔性功率调节器(flexible power conditioner,FPC)中的双馈电机数学模型;结合 FPC 装置的功能目标及运行特点,提出并分析了双馈电机的储能、发电、调相、限速度和浮充电等5种运行状态,提出将功率控制和速度控制2种控制模式下的基于定子磁链定向的矢量控制策略作为双馈电机励磁控制策略.对 FPC 装置多项功能的实现及各种运行状态之间的动态转换控制技术,在小容量实验系统上进行了实验研究.实验表明该双馈电机系统能完成储能、发电和调相等多项功能,功率控制模式和速度控制模式切换平滑,系统具有良好的动、静态性能.     

双馈发电机转子位置检测及初始定位方案

分析了格雷码绝对式光电编码器检测转子位置的特点,提出了一种格雷码数据对照表的方法,极大地简化了设计程序.针对转子初始定位,提出了两种新方法:一种为直流输入法,详细分析了电机绕组连接形式及极对数对初始定位的影响;另一种为感应电势法,该方法不用考虑定、转子绕组的连接形式,实现简单,适合工程中的现场调试.