一种基于电机虚拟中性点的无刷直流电机无位置换相误差闭环校正方法

针对无刷直流电机无位置传感器换相存在换相误差的问题,提出一种基于虚拟中性点的无刷直流电机无位置换相误差闭环校正方法。将虚拟中性点与电机驱动电压中性点之间的电压差引出,并对该电压差信号与换相误差之间的关系进行了分析。基于此分析,在换相点前后对该电压差信号采样,两次采样结果求差后得到换相误差控制的反馈量,以该反馈量趋近于零目标建立基于PI的闭环校正回路。实验表明,该方法对换相误差具有很强的鲁棒性,可快速补偿外界因素对换相时间的影响,对于15°滞后角,在1 500 r/min转速下仅需70步,在3 000 r/min转速下仅需40步就能使换相点收敛至准确位置。实验结果验证了该方法的有效性。     

适应大容量直流接入弱受端的直流极控系统优化控制方法

大容量直流接入较弱受端系统,换流母线电压相对敏感,故障扰动易引起直流换相失败甚至发生连续换相失败。针对弱受端交流故障恢复过程中可能出现的连续换相失败问题,提出了根据交流系统和直流系统关键变量,在线计算调整低压限流功能直流电压上限值的方法,使直流的恢复速度能适应交流系统的恢复状态,避免连续换相失败的发生;提出了逆变站调节器配合和分接头控制的优化方法,使逆变站进入定直流电压控制模式,能在一定程度上减小远端故障引发换相失败的概率。利用与实际直流工程极控系统完全一致的仿真模型进行仿真验证,仿真结果表明:所提出的优化方法可行、有效,能适应弱受端系统对于抵御换相失败的需求,有利于改善交直流系统运行稳定性。     

抽水蓄能机组静止变频起动技术

抽水蓄能机组在水泵运行方式下,同步发电机作为同步电动机在变频控制下起动主要有3个难点:发电机转子初始相位及低频运行时转子相位检测;根据转子所在的位置给相应绕组施加电流,并以正确方向旋转;发电机在低频运行阶段的断流换相问题。经过试验,找到了解决上述问题的方法,且控制简单可靠。     

电容换相换流器串联电容补偿度优化研究

为了探究电容换相换流器中串联电容的取值问题,建立了电容换相换流器(capacitor commutated converter,CCC)的稳态模型,并利用Matlab软件进行数学分析,探讨了串联电容补偿度与串联电容电压、阀电压、阀峰值电压、直流电流、换相重叠角、触发角、视在熄弧角和实际熄弧角之间的关系,最终给出合适的串联电容补偿度的取值范围并进行仿真验证。研究结果表明:补偿度的取值上、下限分别由阀峰值电压和实际熄弧角决定,其中阀峰值电压为主要限定因素;补偿度的可选范围涵盖欠补偿、全补偿和过补偿3种状态,且全补偿状态下CCC系统不会发生串联谐振;得出强受端系统下补偿度的可选范围为[0.92,1.4],而弱受端系统补偿度的可选范围为[0,1.08]。     

提高直流输电换相能力的强迫换相拓扑结构研究

针对传统高压直流输电逆变侧易发生换相失败的问题,提出了一种新型强迫换相桥路拓扑,该拓扑的阀臂采用了两组串联晶闸管通过电容器并联结构.基于该拓扑结构,给出了3种工作状态及相互切换模式,设计了电容电压控制策略,并通过理论计算得到了电容预充电压的最优值.最后,在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了所提出的新型桥路模型,进行正常及故障情况下的仿真,验证了电容电压控制策略的正确性,且与传统HVDC相比,新桥路能防御交流系统大部分单相故障,对三相故障也有很好的防御效果,有效地降低了换相失败发生的概率.所提出的拓扑结构可以有效提高HVDC对换相失败的抵御能力,改善系统的故障恢复特性.     

混合MIDC馈入下的工频变化量阻抗方向保护 动作特性分析

交流电网故障引发线路换相换流器高压直流(Line Commutated Converter High Voltage Direct Current, LCC-HVDC)换相失败,改变了原有交流电网工频变化量方向保护动作特性。针对这一问题,建立了由电压源换流器高压直流(Voltage Source Converter HVDC, VSC-HVDC)系统与LCC-HVDC系统组成的混合多馈入直流(bybrid multi-infeed HVDC,HMIDC)输电系统模型,并与馈入同一交流电网的单条LCC-HV     

Harmonic analysis in DC electrified transit railway systems consisting of uncontrolled bridge rectifiers with commutation impedances

Abstract

The paper presents a new formulation of harmonic current injection of the 6‐pulse uncontrolled bridge rectifier with commutation impedance. In cooperation with a train simulator developed earlier, the proposed harmonic source model is applied in a harmonic analysis program to comprehensively simulate the harmonic penetration in the Blue Line of Taipei Rapid Transit Systems (TRTS). Both frequency scans and harmonic distortion calculations were performed for various system component models. Simulation results indicated that both the voltage and current harmonic distortions in the Blue Line of TRTS were improved by use of 24‐pulse rectifiers. The application of further harmonic suppression schemes in traction networks to alleviate the harmonic distortions can be achieved using the simulated results.     

交流系统故障对德宝HVDC换相失败的影响分析

针对交流系统故障可能导致换流站换相失败的问题,在德阳换流站及四川电网实际设备情况的基础上建立仿真模型,通过对西北电网进行等值处理,利用关断角判断法,分析了四川500 kV电网在发生线路对称故障、不对称故障及严重故障情况下德阳换流站换相失败的可能性。仿真结果表明,由于四川电网系统足够坚强,在正常情况下,四川电网交流侧故障不会引起德阳换流站发生换相失败。     

换相期间无刷直流电机转矩脉动的抑制策略

无刷直流电机的转矩脉动是影响其性能的重要因素.针对换相期间的转矩脉动进行了分析,重点研究了非理想反电势、关断相和开通相相电流变化速率不等这两个因素引起的转矩脉动,为了抑制这两个因素引起的转矩脉动,提出了分段控制的策略.该策略集成了转矩直接控制和重叠换相法的优点,可以有效抑制由非理想反电势、关断相和开通相相电流变化速率不等引起的转矩脉动.通过仿真分析验证了该方法和其中两种方法单独应用时的差异,证明了分段控制策略在换相期间抑制转矩脉动的有效性.