船舶电站同步发电机H∞调压器的仿真研究

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的电压响应特性．为了抑制负荷的扰动,提高同步发电机调压系统的动态性能,本文将H∞控制理论应用于同步发电机调压系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H∞控制问题．首先分别建立相复励装置和无刷励磁同步发电机的数学模型,然后建立采用H∞调压器的同步发电机调压系统的数学模型．针对外部干扰和模型的不确定性,H∞调压器的设计可以归结为混合灵敏度问题．在分析同步发电机模型不确定性的基础上,合理地选取加权函数,通过解Riccati方程,得到H∞调压器．计算机仿真结果表明,本文设计的H∞调压器能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态性能和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统电压的稳定性．     

船舶电站同步发电机H_∞调压器的仿真研究

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的电压响应特性.为了抑制负荷的扰动,提高同步发电机调压系统的动态性能,本文将H∞控制理论应用于同步发电机调压系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H∞控制问题.首先分别建立相复励装置和无刷励磁同步发电机的数学模型,然后建立采用H∞调压器的同步发电机调压系统的数学模型.针对外部干扰和模型的不确定性,H∞调压器的设计可以归结为混合灵敏度问题.在分析同步发电机模型不确定性的基础上,合理地选取加权函数,通过解Riccati方程,得到H∞调压器.计算机仿真结果表明,本文设计的H∞调压器能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态性能和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统电压的稳定性.     

船舶电站柴油发电机组的非线性数学模型

船舶电力系统是一个非线性系统,为了对系统的过渡过程进行分析,文中建立了船舶电站柴油发电机组的非线性数学模型,该模型准确地反映了转速和电压的相互作用和相互影响的关系,体现了船舶电力系统的变量耦合性质.对一个实际的船舶电站柴油发电机组控制系统进行了计算机仿真研究,分别给出了系统在突加静负荷和起动大功率异步电动机时的动态特性曲线.计算机仿真结果表明,提出的数学模型是合理的、可行的,反映了船舶电力系统转速和电压的变化规律.     

基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器控制策略

针对采用常规恒功率控制方式下的光伏并网逆变器缺乏电压和频率动态调节能力的问题,提出一种基于虚拟同步发电机(VSG)的光伏并网逆变器控制策略.根据同步发电机的原理,建立同步发电机的并网等效电路和矢量关系表达式,设计了有功频率控制算法和无功电压控制算法,搭建了虚拟同步发电机控制策略下的光伏发电系统.在Matlab/simulink环境中建立了10 k W的光伏并网系统.仿真结果表明,基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器具有与同步发电机相似的调频调压特性,能够较好地适应电网运行要求.     

直驱型风电并网系统建模及关键参数变化影响研究

以直驱永磁同步风力发电机为研究对象,分别建立了风力机、永磁同步发电机、换流器等环节的数学模型,并采用加权等值的方法对多台直驱型风电机组进行了等值。在并网系统的控制方面,基于矢量控制方法设计并实现了风机系统背靠背换流环节以及基于电压源换流器的高压直流输电(Voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)并网环节的控制策略,并从理论上分析了受端换流器的直流电压控制参数及受端所联电网强度对系统动态特性的影响。最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件对直驱型风电并网系统的运行特性进行了仿真分析,重点研究了风电系统接入不同强度的受端电网及并网侧换流器关键控制参数的不同取值对直驱型风电并网系统动态特性的影响,仿真结果验证了理论分析结果的正确性和合理性。     

定子斜槽的混合励磁永磁同步发电机研制

在混合励磁永磁同步发电机基础上,研制了定子斜槽混合励磁永磁同步发电机。仿真结果表明：定子斜槽混合励磁永磁同步发电机可以动态实时输出功率,具有很小的电压调整率,可实现全自动调压,过载能力强,输出电压波形正弦畸变率低,不同负载之间相互干扰和影响降低到最低限度,供电品质显著改变,供电系统可靠性大大提高。     

船舶电站转速-转矩复合的自校正控制

为了研究船舶电力推进系统（MEPS）中船舶电站与电力推进系统的动态特性及其相互关系,提出了一种与吊舱推进器SSP相结合的柴油机复合控制策略.将电力上的互联推进电机动态特性及发电机负荷特性充分应用于柴油机的转速-转矩复合控制,利用Lyapunov分析法对复合控制权重参数进行在线自校正调节.建立了基于SIMOTION的SSP MEPS实物仿真系统,仿真结果表明,转速-转矩复合控制能实现柴油机平滑的功率与转矩控制,具有较好的动态性能.     

虚拟同步发电机与同步发电机动态特性的比较分析

针对虚拟同步发电机(VSG)与同步发电机并联混合供电配合困难问题,需明确VSG与同步发电机动态性能上的差异。首先介绍了VSG控制原理,并建立数学模型,同时在数学推导的基础上,从惯量功率和频率动态响应两方面对逆变器与同步发电机动态性能进行分析。针对动态特性的不同,根据频率响应时间及功率震荡程度重新整定VSG控制参数,以减少两者动态特性差异。最后通过仿真分析指出,VSG在不同运行工况下所需要的转动惯量不同,通过调整控制参数使VSG控制的逆变器动态特性更加接近同步发电机的,甚至优于同步发电机的。     

二级电压控制对长期电压稳定性影响的仿真分析

根据长期电压慢动态的特点,对长期电压稳定有重要影响的发电机、励磁电流限制器、电枢电流限制器、有载调压变压器、负荷和二级电压控制器建模,从而建立整个系统的准稳态模型,通过时域仿真获得系统动态演变过程中的一系列暂态平衡点,从而可描绘出系统长期电压动态过程,并实现快速仿真。以一个10机39节点系统为例,通过仿真结果,分析了二级电压控制对电压稳定的影响。计算结果表明,在电压下降或失稳过程中,二级电压控制可改善区域电压水平和提高系统电压稳定性。     

二级电压控制对长期电压稳定性影响的仿真分析

根据长期电压慢动态的特点,对长期电压稳定有重要影响的发电机、励磁电流限制器、电枢电流限制器、有载调压变压器、负荷和二级电压控制器建模,从而建立整个系统的准稳态模型,通过时域仿真获得系统动态演变过程中的一系列暂态平衡点,从而可描绘出系统长期电压动态过程,并实现快速仿真.以一个10机39节点系统为例,通过仿真结果,分析了二级电压控制对电压稳定的影响.计算结果表明,在电压下降或失稳过程中,二级电压控制可改善区域电压水平和提高系统电压稳定性.     

基于虚拟同步电机原理的微网逆变器控制及其仿真分析

基于微电网逆变器的数学模型与同步电机数学模型的相似性,建立三相电压型逆变器的虚拟同步电机模型.分析虚拟感应电势的作用,提出将虚拟调速系统和虚拟励磁系统应用到微电网逆变器的控制策略,给出系统参数设计原理和仿真模型结构.采用该控制策略的逆变微电源具有调压调频和功率控制的2种功能,能分别适用于微电网的孤岛运行和联网运行工作模...     

基于励磁调压特性的交流同步电机强励控制

为了探索励磁调压特性对交流同步电机强励的控制关系,通过励磁EEAC理论从励磁调压角度对交流同步电机的强励控制进行分析,应用Matlab系统建立自并励单机仿真模型,并仿真分析了暂态过程中机端电压对交流同步电机强励的调控关系.结果表明,机端电压决定着电功功率,电磁功率决定着系统暂态稳定的裕度.在忽略损耗的条件下,电功功率等价于电磁功率,因而机端电压决定着励磁系统暂态稳定的裕度.     

整流电路输出特性的分析与仿真

整流电路是同步发电机励磁系统中的一个重要环节,它对电力系统运行有着极其重要的影响．本文在对三相桥式全控整流电路的输出电压与导通角及负载特性的关系进行分析的基础上,采用Matlab的可视化的仿真工具Simulink对其进行了仿真研究．结果表明：仿真的输出电压波形与电路分析方法得到的结果具有很好的一致性：采用Matlab／Simulink的可视化仿真可以使复杂电路的分析变得非常直观、快捷、方便,它可以替代实际的电路实验,并可将其应用于电路的设计、调试等过程中．     

基于MATLAB的电力系统非线性控制器的设计

对电力系统中同步发动机的非线性励磁控制器进行研究,论述了非线性系统设计的基本理论,分析了基于微分几何的非线性控制算法的理论依据及实用算法,该算法避免了求解多变量偏微分方程,具有实用价值。文中还论述了基于派克变换的同步发电机及励磁系统的数学模型,在此基础上得到单     

200MW水轮发电机励磁系统仿真研究

分析了发电机励磁控制系统的结构、控制原理;以200MW水轮发电机为例,对以PID控制方式的励磁控制系统进行了研究.在此基础上,基于MATLAB/Simulink软件,建立了同步发电机及其励磁调节系统仿真模型.并在Simulink环境下进行了系统发生三相短路故障的仿真.从仿真结果分析,系统发生短路故障时对发电机的稳定运行有很大的影响;参数合理的励磁调节器能使发电机在故障切除后较快的恢复稳定运行状态.     

300 MW火电机组增加厂用电系统的仿真研究

介绍了３００ Ｍ Ｗ 火电机组仿真机厂用电系统的建模技术及其意义,论述了仿真对象及仿真范围．对系统设计具体实现中的厂用电系统各段负荷计算,厂用电系统各段母线电压计算,盘台设计及故障设置作了介绍．盘台设计分软件和硬件两部分,内容包括厂用控制盘设计、主控盘设计等．厂用控制盘台采用 Ｓ Ｏ Ｆ Ｔ 技术实现．故障的设置由于受仿真机现有的整体模型的影响,只考虑了与机组本身运行相关的故障．这些功能的增加完善了仿真机的培训功能,提高了培训质量,增强了仿真机的经济效益和社会效益．