HVDC系统换相失败的临界指标

在电阻性、电感性和电容性条件下,给出了直流系统逆变侧发生单相和三相接地故障时换相失败免疫因子(commutation failure immunity index,CFII)的分布情况。提出了用优化仿真模块快速确定某一故障时刻点换相失败临界阻抗的方法。根据计算得出的CFII分析了直流系统降压运行和降功率运行对换相失败的影响,探讨了交流系统强度与换相失败的关系以及多馈入系统中耦合阻抗与临界当地换相失败风险、临界同时换相失败风险的关系。     

换相失败预测控制对电压稳定性影响及优化措施

对于直流馈入受端电网,避免换相失败与维持电压稳定是两个重要问题。为降低换相失败发生风险,实际直流控制系统通常配置有换相失败预测控制功能模块。扰动过程中,预测控制通过减小逆变器触发角α,增大换相裕度。这一控制将改变逆变站无功特性,甚至影响受端电网电压稳定性。文中基于实际工程的直流控制系统,建立了特高压直流仿真模型;揭示了换相失败预测控制及预测参数对逆变站非线性无功轨迹和电压稳定性的影响;在此基础上,提出了改善逆变站大扰动无功需求特性的预测参数优化措施。特高压直流受端电网大扰动时域仿真结果,验证了优化预测控制参数提升受端电网电压稳定性的有效性。     

一种抑制高压直流输电换相失败的优化控制策略

为减小直流输电系统发生换相失败及持续换相失败的概率,分析了换流站逆变侧交流母线电压幅值跌落、过零点偏移和直流电流激增对换相失败的影响,提出了一种逆变侧考虑换相电压过零点偏移的关断角整定值动态调整、并在整流侧配有滞后触发控制的优化控制策略。分析了优化控制策略对直流系统运行参数的影响,基于CIGRE标准测试模型,在PSCAD/EMTDC中实现了所提出的控制方法。仿真结果表明,所提的优化控制策略可在一定程度上降低不对称故障和对称故障下传统直流输电系统换相失败的概率,改善系统的故障恢复特性。     

无刷直流电动机运行全过程的仿真研究

在分析无刷直流电动机数学模型的基础上，结合电机实际运行过程的动态分析，介绍了一种基于Matlab的无刷直流电动机稳态、瞬态全过程的仿真新方法，解决了传统的无刷直流电动机仿真模型只针对稳态或者仅仅针对换相瞬间进行仿真的不足；提出了一个改进的转子电角度模块，提高了电压逆变模块的准确度，消除了传统仿真方法中非工作相的仿真电流波形在续流结束后电流反向的假象；通过对模块的优化以及对s函数的数学抽象和高度简化，极大提高了仿真速度。仿真波形验证了仿真模型的有效性和正确性。     

矩阵变换器驱动无刷直流电机仿真研究

在分析矩阵变换器(matrix converter,MC)拓扑结构的基础上采用基于虚拟直流环节的控制方式,结合无刷直流电机(brushless DC motor简称BLDC)三相6状态运行原理实现MC输出换相.提出了易于实现的PWM调制方式和换流策略,利用Matlab/Simulink建立MC驱动BLDC仿真模型,仿真结果表明文章提出的控制方式简单可行.     

基于同步调相机降低换相失败风险的仿真研究

首先通过对引起换流站逆变侧发生换相失败的主要原因进行分析,然后结合引起换流站逆变侧发生换相失败的主要原因来分析同步调相机的次暂态、暂态和稳态特性对其影响,仿真计算了换流站逆变侧交流系统电压幅值跌落的临界值以及电压上升10%情况时,逆变侧是否装设同步调相机时换流器发生换相失败故障情况的对比,仿真结果表明同步调相机良好的次暂态、暂态和稳态特性可以全时间尺度为系统提供无功补偿和电压支撑,不仅提高了逆变侧交流系统电压的稳定性,而且还能有效的预防换流器发生严重换相失败故障甚至抑制换相失败的发生。     

UHVDC分层接入方式谐波对换相失败影响的研究

锡盟—泰州直流输电工程调试试验进行三阀组运行单阀组在线投入试验时,运行阀组多次发生换相失败,结合现场情况和仿真结果分析,发生此类换相失败是逆变侧交流电网谐波含量过大导致。因此,分析了谐波对换相过程的影响,得到了在谐波干扰下,计及谐波幅值、相角与次数的分层接入方式下高低端换相关断角的计算方法,并提出了一种基于谐波畸变率的换相失败预测模块改进策略。最后,进行了计及谐波的高低端换相关断角的计算方法与换相失败预测模块改进策略适用性的仿真验证,提出的换相失败预测改进策略可避免谐波导致的换相失败。研究结果为分层接入方式下特高压直流输电工程由于谐波发生的换相失败问题的分析提供了理论支撑。     

基于阀电流特征的高压直流换相失败检测方法

针对电磁暂态仿真中高压直流换相失败无可靠检测方法的难题,分析了高压直流逆变侧换相失败的过程及相关电气量波形特征,提取换相失败时阀电流的特征并提出基于阀电流特征的换相失败判据。设计了基于阀电流特征的换相失败检测方法,其主要包含三部分:阀电流极值点及其前后变化速率检测、阀电流最大值检测及极值点后阀电流持续非零时间检测。以CIGRE BENCHMARCK高压直流模型为例,在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件搭建基于阀电流特征的换相失败检测模块,通过仿真验证了理论分析的正确性和所提换相失败检测方法的有效性和准确性。     

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。     

基于多判据预测的特高压直流分层接入系统换相失败抑制策略

特高压直流分层接入系统受端逆变器在交直流侧均存在电气耦合关系。当某一电压等级交流系统发生故障时,交流电压跌落会引发故障层逆变阀组换相失败,而直流电流增大使非故障层逆变阀组也存在换相失败风险。现有的分层接入系统非故障层换相失败预防控制的启动时间滞后于故障层,不能有效防止非故障层逆变阀组换相失败。为解决上述问题,提出了一种基于多判据预测的特高压直流分层接入系统换相失败抑制策略,引入换相电流时间面积指标与原有换相失败预防检测结合,使非故障层换相失败预防控制的启动时间提前、启动精度增加,提升了非故障层逆变阀组对换相失败的抑制效果。在PSCAD/EMTDC中搭建了分层接入系统仿真算例,仿真结果验证了所提抑制策略的有效性。     

计及中点电压的无刷直流电机动态观测器设计及仿真

传统的永磁无刷直流电机模型均忽略了电机中性点的电压,这在分析电机各项性能时带来误差.本文推导了计及中点电压时的永磁无刷直流电机的数学模型,并在此基础上设计了永磁无刷直流电机的全状态动态观测器.仿真试验表明,考虑中点电压有效地提高了观测器的精度.     

无刷直流电机无磁链观测直接转矩控制

根据无刷直流电机的特点,在其直接转矩控制中,可以省去磁链观测环节.分析了无磁链观测条件下无刷直流电机电压矢量和电机转矩之间的关系,根据二者之间的关系得到最优电压矢量的选择依据,选择最优电压矢量直接控制转矩.根据无磁链观测条件下电机转矩和电流的关系,通过对转矩的控制实现对电流的限制.仿真和实验验证了最优电压矢量选择依据的正确性和电流限制方法的有效性,实现了无磁链观测条件下电机转矩的直接控制,为提高无刷直流电机直接转矩控制系统的性能提供了理论依据.     

双转式永磁无刷直流电动机的建模与仿真

介绍了永磁无刷直流电动机数学模型，详细研究了如何建立双转式永磁无刷电动机的仿真模型．并对模型的正确性作了测试。     

无刷直流电机广角波控制方法的研究

针对传统无刷直流电机120°导通型控制方法存在转矩脉动大,不能适应高精度高稳定性要求的缺点,提出了一种新的广角波控制方法,通过控制相电压使相电流达到准正弦波。与传统控制方法相比,采用广角波控制后转矩脉动从14%下降到3.4%,出力增加了3.5%,而且可以利用非导通相检测反电势过零点,实现无位置传感器控制。广角波控制不但具有转矩脉动小、出力大、控制简单等优点,而且实现了无位置传感器控制,适用于高性能场合。     

一种新颖的无刷直流电机控制方法的研究

针对传统无刷直流电机120°导通型控制方法存在转矩脉动大，不能适应高精度高稳定性要求的缺点，提出了一种新的广角波控制方法，通过控制相电压使相电流达到准正弦波。与传统控制方法相比，采用广角波控制后转矩脉动从原来的14%下降到3.4%，出力增加了3.5%，而且可以利用非导通相检测反电势过零点，实现无位置传感器控制。广角波控制不但具有转矩脉动小、出力大、控制简单等优点，而且实现了无位置传感器控制，适用于高性能场合。     

基于Matlab的多极多相永磁无刷直流电动机仿真

文中基于多极多相永磁直流无刷电动机（BLDCM）的数学模型，以四极五相永磁无刷直流电动机为仿真实例，利用有限元分析获得电感参数和反电势波形，对样机进行了仿真。对所得仿真结果和基于Ansoft的分析结果进行比较，吻合较好，证明该方法是有效的。     

无刷直流陀螺电机稳速系统动态性能分析与仿真

着重分析了陀螺用无位置传感器无刷直流电机锁相稳速系统的动态性能.给出了系统总体框图,建立了整个系统的传递函数.通过对系统动态性能进行分析与仿真,整定了锁相环参数,保证了系统稳定性,为控制系统的设计提供了理论依据.     

一种无刷直流电动机双闭环调速系统仿真研究

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,提出了一种基于MATLAB/Simulink软件的仿真方法。研究和分析了两相导通三相六状态星形方波无刷直流电机的运行模式.在Matlab/Simu-link中,先建立独立的功能模块,再进行功能模块的有机整合,搭建了仿真模型。模型采用编写反电势系数的S函数生成梯形波反电动势。系统采用电流和速度的双闭环控制。仿真结果表明,该控制系统模型具有转速、转矩响应好和仿真速度快的优点。     

基于反电势谐波检测的无位置传感器无刷直流电机控制研究

在分析无刷直流电机数学模型基础上,本文提出了一种无传感器转子位置检测的新方法——对三相电压叠加信号的极值进行检测给出开关序列.利用Matlab/Simulink搭建了无刷直流电机仿真模型,仿真系统采用速度、电流双闭环,调节器均采用PI控制.仿真结果验证了该检测方法的有效性.