大型变频调速发电(电动)机的优越性

针对适用于风力发电站和抽水蓄能电站的调速发电机,介绍了隐极式交流并步发电机的基本工作原理、结构特点和优越性。通过调节三相交流励磁电流的频率、幅值和相位,可达到改变运行转速的目的;采用矢量控制,可以调节有功功率和无功功率,并快速响应电网负荷要求。     

交流励磁发电机转子绕组一点接地保护

交流励磁发电机（ACEG）转子采用对称三相交流电励磁,能够实现有功、无功和转速的独立调节,在改善超高压电力系统的稳定性及变速恒频发电等领域有着广泛的应用前景。转子绕组一点接地是交流励磁发电机常见的一种故障,提出了采用外加直流电源的方法来检测三相励磁的交流励磁发电机转子一点接地,并分析了外加电源对原有励磁系统的影响。由于采用外加直流电源,所以此方法检测结果不受发电机运行状态的影响,可以对转子一点接地进行100％的保护,且灵敏度与接地位置无关。     

交流励磁发电机转子绕组一点接地保护

交流励磁发电机(ACEG)转子采用对称三相交流电励磁,能够实现有功、无功和转速的独立调节,在改善超高压电力系统的稳定性及变速恒频发电等领域有着广泛的应用前景.转子绕组一点接地是交流励磁发电机常见的一种故障,提出了采用外加直流电源的方法来检测三相励磁的交流励磁发电机转子一点接地,并分析了外加电源对原有励磁系统的影响.由于采用外加直流电源,所以此方法检测结果不受发电机运行状态的影响,可以对转子一点接地进行100%的保护,且灵敏度与接地位置无关.     

采用变频调速风电设备提高电网运行稳定性

通过风况预警系统调节风电设备的转子三相交流励磁电流的频率、幅值和相位,可以保证风力发电机在任何风速和流量情况下始终处于最佳工况下运行,并能达到最高效率,提高电网运行的安全稳定性.如果采用现代化的矢量控制,还可以在调节电网有功功率和无功功率的同时,使发电机的控制达到快速响应.     

交流同步发电机最大转矩电流比控制研究

凸极电励磁交流同步发电机可以与永磁同步发电机(PMSG)一样利用凸极效应采用最大转矩电流比(MTPA)控制方式进行控制。此处采用基于转子磁链定向的矢量控制方法对电励磁凸极交流同步发电机MTPA控制策略进行研究。利用Matlab软件对系统进行仿真与实验,结果证明了MTPA控制策略应用于电励磁交流同步发电机的可行性,并通过与交流同步发电机id=0控制方法进行对比,说明了凸极电励磁同步发电机采用MTPA控制时在相同定子电流下可产生较大电磁转矩等优点。     

异步化同步发电机转子励磁的模糊PID控制

异步化同步发电机运行控制的关键是转子励磁的控制,该文论述了异步化同步发电机定子磁场定向控制的原理,讨论了定子磁场定位和转子位置的确定方法,转子励磁采用易在DSP中实现的模糊PID控制,并研制了DSP转子励磁控制装置,进行了异步化同步发电机转子励磁模糊PID控制的试验研究。试验结果表明,异步化同步发电机采用模糊PID控制策略是有效的,不但能够实现有功功率和无功功率的独立控制,而且具有良好的静态调节特性和动态特性。     

交流励磁风电机组对相邻同步机组暂态稳定性的影响

分析了交流励磁发电机的暂态功率频率特性,通过调节励磁电流的频率来调节发电机转子的转速和发电机的功率,讨论了交流励磁机组对相邻同步机组暂态稳定性的影响。通过仿真分析,交流励磁风电机组可以提高相邻同步机组的暂态稳定水平。     

基于Crowbar保护控制的交流励磁风电系统运行分析

随着越来越多的交流励磁风力发电机接入电网运行,新的电网运行规则要求发电机在电网电压跌落时仍能保持不间断运行.为保护转子励磁电源和发电机,常采用Crowbar保护电路来限制电压跌落时转子回路的最大电流.文中通过仿真详细研究了电网故障时交流励磁风电系统的运行行为,就电压跌落程度及旁路电阻取值对Crowbar保护控制的影响以及采用Crowbar电路的系统运行特点进行了讨论分析.仿真结果验证了Crowbar电路的有效性,该方法可实现故障时交流励磁风力发电机不间断运行.     

复合励磁稀土永磁同步发电机辅助电励磁部分的研究与设计

复合励磁稀土永磁同步发电机是一种能解决永磁发电机电压调节问题的新型发电机。该发电机转子由永磁发电机部分和辅助电励磁部分组成,它们共有一个电枢绕组。辅助电励磁部分采用爪极式结构,与永磁体同轴向,通过调节其磁场可调节输出电压,以达到稳定端电压的目的。探讨了该发电机辅助电励磁部分的基本结构和设计方法。实验分析表明,该辅助电励磁部分具有良好的调压功能,能实现端电压的稳定输出。     

复合励磁稀土永磁同步发电机辅助电励磁部分的研究与设计

复合励磁稀土永磁同步发电机是一种能解决永磁发电机电压调节问题的新型发电机。该发电机转子由永磁发电机部分和辅助电励磁部分组成，它们共有一个电枢绕组。辅助电励磁部分采用爪极式结构，与永磁体同轴向，通过调节其磁场可调节输出电压，以达到稳定端电压的目的。探讨了该发电机辅助电励磁部分的基本结构和设计方法。实验分析表明，该辅助电励磁部分具有良好的调压功能，能实现端电压的稳定输出。     

应对电网电压骤降的双馈感应风力发电机Crowbar控制策略

双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)具有有功、无功功率独立调节的能力及励磁变频器所需容量小等优点,在风力发电系统中得到了广泛应用,但由于励磁变频器的容量较小,使其在电网故障下的控制能力受到限制。为保护励磁变频器,需要采用Crowbar装置在电压骤降时为转子浪涌电流提供通路,并限制转子电流增大。文章提出了一种Crowbar控制策略,能有效抑制转子过电流、直流母线过电压以及电磁转矩的振荡,并可向电网注入无功电流以帮助电网电压的恢复。仿真结果验证了这种控制方式能使DFIG在大幅电压骤降故障下实现不间断运行,有效提高了DFIG风电机组运行的可靠性。     

一起水轮发电机励磁事故的分析与对策

某水电厂4号水轮发电机组发生了一起励磁事故,事故造成了4号机组灭磁柜起火,柜内部分设备烧毁,发电机盖板大量螺栓松脱等现象。针对这次事故进行了分析,指出励磁调节器工作电源完全靠外部交直流电源提供,没有后备电源支持,以及事故机组没有配置失步和非全相氧化锌转子过电压保护是造成事故扩大的重要原因。为此,提出了防范此类事故的对策,建议引入励磁变压器电源作为调节器的工作电源,并对该机组的转子过电压保护进行改造。     

变桨距型双馈风电机组并网控制及建模仿真

变桨距型双馈风电机组在并网过程中,转子励磁控制虽然具有良好的定子电压调节效果,但是对转子转速缺乏控制。针对该问题提出了结合变桨距系统调整转子转速,共同完成并网的方案。由于双馈发电机并网前后的控制策略不同,分析了控制系统间无扰切换的方法。采用分开建模、分时仿真的思路建立了风电机组模型,实现了风机并网全过程仿真,研究结果证明了本文所提方案的有效性。     

妈湾电厂1#发电机励磁调节器与备励相互切换问题的分析与解决

妈湾电厂1^#发电机励磁系统由AC、DC两个通道组成，还配有备励通道。AC、DC两个通道可以互相切换，AC通道与备励通道可以互相切换，但DC通道与备励通道不能相互切换。投产初期试图切换，结果造成发电机转子电压、转子电流、定子电流、无功功率剧烈摆动。经过详细理论分析，对现场安装接线实行改造后，成功解决了不能切换问题。实践证明，改造后DC通道与备励通道可以可靠切换，并在2^#、3^#、4^#机上推广应用。     

电网短路故障时交流励磁风力发电机不脱网运行的励磁控制策略

提出一种电网短路故障时保持交流励磁风力发电机不脱网运行的新型励磁控制策略。分析了电网短路故障时交流励磁发电机的暂态物理过程和转子过电流的原因。改进控制方案从限制电网故障时定子工频过电流的角度出发,有效限制了由定子电流工频分量引起的转子电流交流分量,同时利用发电机定子电阻对定子磁链暂态直流分量进行灭磁,实现了故障时避免转子出现过电流的目的。建立了2 MW商用交流励磁风力发电系统仿真模型,在电网对称故障和非对称故障条件下,对"crowbar protection"方案和该文所提方案进行了仿真对比研究。仿真结果验证了该文所提改进方案的有效性,实现了电网故障期间发电机转子励磁变频器的安全运行,提高了交流励磁风力发电系统在电网故障时的不间断运行能力。     

可变速抽水蓄能机组控制系统研究

对循环变流器励磁的可变速抽水蓄能机组控制系统进行了研究,阐述了总体控制方案、发电电动机的控制策略和基于循环变流器的励磁电流控制原理。仿真结果表明,交流磁链机组在电机电动和发电状态下均可以实现变速恒频运行,具有较快的功率响应速度,有功功率、无功功率和转速均可独立调节。搭建实验平台,实现了电机的转子电流控制,结果表明循环变流器可以准确地控制转子的电流。     

双馈风力发电机有功、无功的解耦控制研究

交流励磁发电机又称双馈感应发电机（DFIG）。通过调节发电机转子绕组励磁电流的频率、幅值和相位即可实现变速恒频运行。通过对交流励磁发电机动态数学模型的研究,提出了基于定子磁场定向的矢量控制策略。并进行了有功和无功功率独立调节的仿真实验,仿真结果验证了控制策略的正确性。     

提高集中电源外送系统输电能力的发电机励磁系统协调优化

能源基地电源通过交流线路远距离送至负荷中心,电力系统发生N－1故障后系统阻尼不足,造成输电能力降低。为提高动态稳定水平,改善机组开机出力受限的现状,对发电机励磁控制系统开展协调优化策略的研究。首先对发电机进行了励磁系统AVR主环、附加调差及PSS参数优化,优化后发电机及励磁系统滞后时间减小,无补偿相频特性滞后角度减小了约10°。然后对PSS参数进行相位补偿研究,使有补偿特性更接近-90°,具有更优的相位补偿特性,同时PSS提供的增益显著提高。结果表明,发电机励磁系统、PSS对电网的动态特性有重要影响,在原始参数配置下,外送通道的送出能力不能满足送端发电机组满出力的要求。通过试验验证了机组在优化参数配置下负载试验结果满足机组和电网安全稳定运行需求,优化参数具有可行性,N－1故障后的送出能力得到提高。此优化策略的研究和实施,可以安全、高效、经济地提高集中电源的外送能力。