励磁起励对直流电源影响的研究和整改措施

自并励励磁系统水轮发电机机组励磁起励控制回路方式一般采用交流电源起励、直流电源起励和残压起励,起励控制回路的合理设计有利于发电机机组的可靠起励。由于直流电源起励有利于发电机的黑启动,因此很多自并励励磁系统水轮发电机机组励磁起励控制回路方式选择直流电源起励,但是直流电源起励的控制方式会消耗大量直流电能,给直流电源造成较大冲击和谐波干扰,威胁直流电源、继电保护及安全自动装置及其他设备的安全运行。某发电公司在对机组进行增容改造的过程中,自并励励磁系统水轮发电机机组励磁起励时对厂站直流电源系统生产的大冲击和谐波干扰,造成该发电公司35 kV一条线路断路器和故障录波装置开入量误动。针对此次事故,开展原因排查、试验和事故分析,提出了整改措施并实施,保障设备的安全稳定运行。     

励磁绕组接地保护的分析

针对切换式励磁绕组在无励磁条件下无法测量接地电阻的不足,通过外加直流电源对切换式励磁回路进行改进,对一点接地保护和两点接地保护进行分析。根据大量的仿真数据,测定的接地故障点位置、接地故障电阻的大小以及两接地点间的短路电流,构成了完善的励磁回路接地保护判据,提高了保护的灵敏度。     

交流滤波器差动保护误动作的原因分析及对策

分析了交流滤波器差动保护误动作的原因,提出了改进措施。对故障录波数据进行了仿真分析,针对差动保护装置中的I/V变送器进行了电磁兼容试验,分析得出I/V变送器抗干扰性能差是造成差动保护误动作的主要原因。针对交流滤波器差动保护抗干扰性能差的问题,从硬件和软件两个方面提出了相应的改进措施。     

对旧机组换用自励式可控硅励磁系统的分析

对旧机组换用自励式可控硅励磁系统过程中遇到的强励能力及对继电保护的影响问题进行了分析,并采取对励磁变压器有关参数的选择以及将发电机过流保护由常规式换为低电压自保持式、将励磁调节器给定及脉冲回路由抗干扰性能差的数字电路改为模拟电路等改进措施,使励磁系统运行稳定,能满足发电机各种工况的需要。     

航空并列式混合励磁无刷直流发电机短路特性研究

结合航空低压直流电源系统应用特点,对并列式混合励磁无刷直流电机短路特性开展研究。分析永磁与双凸极电机段绕组耦合关系与电感特性,揭示并列式混合励磁电机高电抗特征,在此基础上研究直流侧短路故障下的电枢反应与短路电流变化规律;根据绕组拓扑形式特点,围绕两类相间短路故障,系统分析短路电流与整流输出电压特性,探讨电机中性点连接方式对短路电流的影响,提出并列式混合励磁无刷直流发电机不同短路故障下的短路电流抑制与短路保护方法。研制12300r/min、11kW低压直流电源系统并列式混合励磁无刷直流发电机系统,并进行短路实验验证。理论与实验结果表明,并列式混合励磁无刷直流电机具有较好的短路电流抑制能力,在航空直流电源系统中具有重要的应用优势与价值。     

泵站直流电源系统的选型与应用

针对目前泵站直流电源系统在设计、选型、应用、维护等方面存在的问题,结合GZDW-180AH/220V智能直流电源系统实际应用经验,提出了一些合理化的改进措施.根据泵站管理的特点,引入了一些新的管理理念,成功地在新改造的直流电源系统中应用了一些新技术、新设备,简化了维护工作量、扩展完善了系统功能,进一步增强了泵站直流电源系统的安全性和可靠性.     

对旧机组换用自励式可控硅励磁系统的分析

对旧机组换用自励式可控硅励磁系统过程中遇到的强励能力及对继电保护的影响问题进行了分析，并采取对励磁变压器有关参数的选择以及将发电机对流保护由常规式换为低电压自保持式、将励磁调节器给定及脉冲回路由抗干扰性能差的数字电路改为模拟电路等改进措施，使励磁系统运行稳定，能满足发电机各种工况的需要。     

热控直流电源系统故障分析及改造

分析了热控直流电源系统,以及XDYA-10开关型直流稳压电源装置发生故障,造成停机、停炉事故的原因,提出了改进直流电源系统的方法,并对改造前后的使用效果作了比较.     

热控直流电源系统故障分析及改造

分析了热控直流电源系统,以及XDYA-10开关型直流稳压电源装置发生故障,造成停机、停炉事故的原因,提出了改进直流电源系统的方法,并对改造前后的使用效果作了比较。     

GE公司EX2100励磁调节器V/Hz限制动作原因分析

详细分析了GE公司EX2100励磁调节器V/Hz限制动作原理,找到了国内某电厂发电机励磁系统频繁误报过激磁限制的原因,确定了GE公司EX2100励磁调节器在设计方面的缺陷,并提出了相应的改进策略。     

宽风速运行的定子双绕组感应电机风力发电系统拓扑及控制策略

介绍了一种适用于宽风速范围运行的新型定子双绕组感应发电机风力发电系统,其拓扑特点是将控制侧励磁变换器的直流母线经二极管与功率侧直流母线相连。在低风速区,利用电压泵升原理将励磁变换器的直流母线电压泵升至指令值,电能由控制侧直流母线端输出,拓宽了系统在低风速下的风能利用能力;在高风速区,功率绕组侧输出电压可上升至指令值,并联二极管断开,电能由功率侧整流桥的直流母线输出,控制侧变换器调节系统励磁无功保持输出电压恒定。该发电系统拓扑及控制方法实现了系统在宽风速范围内均能输出恒定的高压直流,可简化后级并网逆变器的结构和控制。在一台额定37 kW/DC 600V的样机上进行了实验研究,结果表明该风力发电系统的可行性和控制策略的有效性。     

紧急直流功率支援时的无功功率配合研究

紧急直流功率支援能够提高单回直流双极闭锁后系统的稳定性,而换流站无功功率容量的不足往往会导致直流功率无法提升至指定功率值,大大减弱紧急直流功率支援的效果。为此,对直流换流器无功功率消耗进行分析,提出3种紧急直流功率支援期间的无功功率补偿方式,即:分段切除故障直流换流站内滤波器;加装静止无功补偿器;改进直流整流站附近的发电机励磁控制。仿真结果表明这3种措施均能在直流暂时过负荷期间弥补直流输送功率的缺额,提高系统的稳定性。分段切除故障直流换流站内的滤波器仅对故障直流换流站附近的其他直流线路功率有一定影响,且容易导致故障直流换流站过电压;静止无功补偿器及整流站附近发电机励磁控制均可减少紧急直流功率支援后的切机量,但发电机励磁控制效果更佳。     

交直流互联系统的多参数分岔分析

针对交直流系统的微分-代数模型,提出了一种多参数分岔分析方法。该方法虽然使系统方程的维数有所增加,但其雅可比矩阵具有很强的稀疏性,易于推广至大系统。在此基础上,对单馈入及多馈入交直流系统分别进行了多参数分岔分析。对单馈入交直流系统,分别以励磁参考电压、直流子系统各参数及逆变站换流变变比的极限值为控制参数,研究了这些参数对系统动态负荷裕度(DLM)和分岔点类型的影响。对多馈入交直流系统,重点研究了在直流典型控制方式下直流子系统之间的联络线电抗值及多个直流参考电压共同作用对系统分岔行为的影响。     

基于遗传算法的直流电机风力发电系统最优励磁控制技术

针对风力发电系统发电机转速波动较频繁,难于同时对电压和频率的稳定性实施控制等特点,结合直流发电机的工作特性,提出了基于直流发电机的风力发电系统控制技术。采用基于遗传算法的最优励磁控制技术对发电机的励磁实施控制,使发电机获得了稳定的输出电压。从理论上分析了直流风力发电系统的可行性及其特点,重点分析和研究了基于遗传算法的直流风力发电机组最优励磁控制技术在稳定输出电压方面的性能,运用Matlab对该系统进行了仿真,并用直流电动机作原动机,通过调节电动机的转速模拟风速变化引起的风力机转速变化。在电力系统动态模拟试验室中进行了大量实验,通过比较和分析获取的数据和仿真结果,进一步验证了该方法的正确性和可行性。     

虚拟直流发电机励磁补偿控制策略

虚拟直流发电机(VDCG)功率协调控制策略将直流电机算法嵌入到DC/DC变换器控制回路中,使其模拟直流发电机运行特性,提升直流微网直流母线电压的动态稳定性。该控制通过功率分配环实现不同容量储能装置间的功率协调分配,但已有的VDCG功率协调控制策略均采用固定励磁磁通作为虚拟电机励磁系数,当再生能源输出功率发生波动或负载发生投切时,直流母线电压会产生稳态电压偏移。为消除母线电压偏移,在详细分析VDCG功率协调控制工作机理的基础上,提出虚拟直流发电机励磁补偿控制策略,通过实时补偿VDCG励磁,消除母线电压偏移,稳定直流母线电压。构建储能装置双机并联光储直流微网仿真及实验平台,分别在再生能源功率波动和负载投切情况下对传统固定励磁磁通功率协调VDCG控制及所提VDCG励磁补偿控制策略进行对比仿真及实验验证,证明所提控制策略的正确性。     

交直流互联系统电压稳定性研究

利用分岔理论对交直流互联电力系统电压稳定性进行分析。首先对交直流系统进行数学建模,给出系统、发电机、励磁系统和直流系统数学模型表达式,利用连续潮流方法对系统平衡解流形进行追踪并求取分岔点．通过考虑直流电流参考值、励磁系统参考电压等系统参数对电压稳定性的影响,并利用实际WSCC9节点系统进行验证分析。最后通过时域仿真的方法还初步探讨了直流输电线路对整流侧和逆变侧电压的影响。     

直流孤岛送电系统的功率输送能力分析

传统高压直流输电系统存在送端孤岛运行的可能性,而直流孤岛送电系统的功率输送能力是其运行特性的重要方面,因此对直流孤岛送电系统的功率输送能力进行了针对性的研究。在PSCAD/EMTDC仿真程序中搭建了直流孤岛送电系统模型;通过理论计算和时域仿真2种方法分别绘制系统最大功率曲线,根据直流电流指令值变化速率的不同,分类讨论了慢速电流变化时的励磁模型和励磁参数对系统功率输送能力的影响、快速电流变化时励磁参数对系统过渡过程的影响;将所提方法应用于分析送端交流系统故障,阐述失稳机理并提出改善措施。仿真结果表明:基于功率输送能力分析的直流电流限幅和发电机强励措施能显著改善直流孤岛送电系统发生故障后的暂态响应特性。     

分布式可再生能源发电系统研究

为研究太阳能、风力等可再生能源的互补发电,提出了基于直流总线的小规模分布式发电系统的实验平台。该平台由太阳能发电、风力发电、蓄电池、飞轮、公用电网并网和负载等6个单元构成。各单元仅通过直流总线联接,自主控制。发电系统可在独立和并网两种运行模式之间在线自动平滑切换。其中,风力、太阳能发电单元成功实现了最大功率点追踪控制,飞轮单元有效补偿了直流总线电压的高频波动,电池单元解决了负载和发电单元之间的电力供需矛盾,并网单元解决了负载和发电系统之间的电力供需矛盾。通过实验验证,该发电系统在两种运行模式以及在运行模式切换时均能稳定、可靠地工作,直流总线的电压稳定在325～375V之间。     

基于PFC技术的高效率双闭环DC/DC变换器

为提高DC/DC变换器系统的效率,运用功率因数校正(PFC)控制技术,在整个变换器系统中引入了电流和电压2种组态的负反馈,采取了降低损耗的措施,设计出一款用于电源和功率设备的12V/24V双闭环DC/DC变换系统,并进行了该系统稳定性、效率特性仿真实验和硬件电路实验。实验结果表明,所设计的DC/DC变换系统是稳定的,它的效率在稳定工作范围内达到85.0%～88.7%,其最高效率比目前国内外同类变换器高出约3%,其中12V、24V变换系统的输出纹波电压分别约为23mV和30mV,因而尤其适用于低功耗开关电源和中等功率设备。     

42 V汽车继电器的研究现状与发展前景

为了满足未来汽车发展对功率的要求，汽车电气系统的电压将由14V提高到42V。继电器作为汽车电气系统的主要开关设备，开发42V汽车继电器是必然的趋势。介绍了42V汽车继电器的几种设计结构，综述了国内外触点材料的研究现状，提出了42V汽车继电器目前存在的问题与发展前景。