并网型双馈异步发电机奇异诱导分岔型电压崩溃机理

双馈异步发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)中含有各种时间尺度的机械量、电气量与控制量,暂态过程复杂,目前对其暂态电压崩溃研究尚未深入。该文针对DFIG的暂态稳定性问题提出规范化的微分-代数方程(differential-algebraic equations,DAE)模型,并依据DAE的奇异面理论研究风机发生暂态电压崩溃的内部机理。仿真分析表明DFIG不仅会由于状态量移出吸引域而出现典型的动力学失稳,还时常伴随出现2种瞬时的电压崩溃现象,即短路电流激增导致系统状态量接触到网络方程约束产生的奇异面,从而在局部失去代数方程解的唯一性;或由于直流母线电压的快速下降而致使系统无法顺利穿越电压零点。不同于以往同步发电系统中恒功率电源引入造成的系统奇异,DFIG发生失稳的机理主要同其与电网的连接强度密切相关。并通过基于规范化模型的数值仿真验证上述理论分析的正确性。     

钛合金叶轮快速精铸工艺及其性能研究

复杂小型铸件因在离心铸造中离心半径小,致使铸件浇注过程中离心力小,充型效果不明显。以ZTC4合金铸件为研究对象,通过对铸件浇注系统的设计,研究了在该浇注系统下真空重力浇注的快速精密铸造件的力学性能。结果表明,采用激光烧结技术制备聚苯乙烯(PS)模,能大幅缩短研制周期,其粗糙度小于3.2μm;在真空度为4Pa时重力浇注叶轮铸件表面粗糙度小于6.3μm,X射线透视检验无缺陷。试棒屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为为805.67MPa、922.67MPa和12.03%,观察金相组织为均匀魏氏组织形态。制备出了符合GB/T6614-2014标准的高等级精铸件。     

基于ARENA的叶轮快速铸造工艺生产线优化

针对光固化模具的叶轮快速铸造车间存在生产流程不合理,生产线平衡率较低的问题,以叶轮快速铸造工艺生产线为研究对象,建立了一个优化与仿真的系统框架。采用ARENA仿真软件作为平台进行建模,分析仿真结果,找出人员安排不合理的地方,采用预定动作时间标准法的MOD法对瓶颈工序进行分析、改善和优化。将改善后的快速铸造工艺生产线平衡率和优化前的数据进行对比分析,结果表明,改善后的生产线平衡率为67.2%,生产线损失率为32.8%,生产线损失率降低了28.42%,生产流程和人员分配更加合理。     

考虑低电压穿越的风电场双机聚合模型

场内风速分布不均、集电线路分布不匀等因素造成各发电机间继电保护状态和外特性的差异,使得常规单机聚合模型难以准确反映真实风电场的故障穿越行为。为此,基于逆向建模方法与宏观特征参数,提出了对双馈异步机组（doubly-fed induction generator,DFIG）风电场具有更强适应的双机聚合模型。首先,分析了过流短接保护对风电场外特性指标的影响。其次,考虑到DFIG的功率源特性,低电压穿越中对其转子侧Crowbar的描述决定了是否能精确模拟风电场的功率调制响应,而短路电流水平又决定了Crowbar是否动作,是引起发电机间调性不同的最主要因素。基于该不同调性对故障过程中的DFIG进行分类,在双机等值模型的基础上实现了对风电场内分布行为的描述,并可根据具体风电场参数和风资源特性主动调节宏观参数组,从而平滑设定影响外特性的场内分布因素水平。最后,为提高该模型的实用性,还提出了一套参数辨识策略,依据故障深度提取出能体现风电场于该次扰动中最大的可能性响应的宏观参数组。多机系统仿真验证了单机等值存在的问题以及双机等值模型的性能。所提方法可考虑风电场自身的风资源特性,同时有效提高对风电场功率响应、相邻同步机功角稳定和负荷电压稳定行为的模拟精度。