计及负载率和临界滑差的改进感应电动机加权聚合

在暂态稳定仿真中所用的等值感应电动机的模型参数对仿真精度的影响很大。为了获取这些参数,大多采用基于容量加权的模型参数聚合法。感应电动机群中的各电动机初始滑差不同对聚合结果有重要影响,而该初始滑差由负载率和临界滑差联合决定。文中据此提出了利用负载率和临界滑差来修正的感应电动机加权聚合法。算例表明,依据该方法所聚合出的等值感应电动机能更好地模拟原感应电动机群对暂态稳定性的影响。研究还表明,由于实际系统中参与聚合的感应电动机个数很多,且其负载率分布具有随机性,用统计综合法得到的等值感应电动机模型参数基本可用。     

一种改进的电动机静态聚合方法

电动机参数是电力系统电压稳定、暂态稳定的关键因素之一.在基于统计综合法的负荷建模中,如何提高电动机参数的聚合精度是重要课题.针对传统电动机聚合方法没有考虑聚合前每台电动机稳态滑差的不足,提出了一种改进的电动机的静态聚合方法.该方法首先根据聚合前各电动机的惯性时间常数、暂态电抗、转子回路时间常数、临界滑差定义了一个电动机的特性指标,并按照该指标对电动机进行分组.然后将每组中的电动机根据其稳态等值电路转化为3种阻抗并联的形式,在对3种阻抗分别聚合后再还原为一台电动机稳态等值电路.算例表明该方法能够有效提高仿真精度.     

计及系统稳定性和电磁特性的电动机聚合方法

针对传统电动机聚合方法没有考虑电动机转子电磁暂态特性的不足,该文提出了一种计及系统稳定性和电磁特性的电动机聚合方法。首先,分析影响电力系统稳定性的主要电动机参数,并以这些参数组成特征向量,将电动机群分为系统稳定性好和稳定性差的两组;其次,根据各电动机的实际运行工况,综合考虑电动机转子电磁、机械特性,求解聚合电动机的运行滑差,进而求解聚合电动机的电气参数;最后搭建IEEE9节点系统对该方法进行仿真验证。结果表明,相对于传统容量加权法以及同调动态聚合方法,将原电动机群聚合成单台电动机时,文中方法聚合精度最高,且计算量比同调动态聚合法小;同时,通过聚类采用两台等值电动机模拟原电动群,比单台等值电动机的误差更小,其动态响应曲线几乎与原电动机群吻合。     

基于出厂数据的电动机仿真模型参数计算方法

提出基于感应电动机的出厂数据(如额定功率、额定功率因数、最大转矩倍数和转子转速等)估算适用于电力系统机电暂态仿真的电动机单笼模型参数的方法。该算法充分考虑了电动机的转矩–滑差物理机制特性,其收敛特性好、鲁棒性强。通过计算15台实际电动机的单笼模型参数,分析它们的电磁转矩–滑差特性,并与其出厂数据值进行对比,结果表明,根据算法计算的模型参数用于模拟电动机的机电暂态特性具有较高的精度,证明了算法的有效性。最后通过动模实验与数值仿真对比,进一步验证了所提算法的有效性和适用性。     

电力系统负荷聚合方法研究

在暂态稳定仿真中所用的负荷模型和参数对仿真精度的影响很大,尤其是感应电动机的模型参数。为了获取感应电动机模型参数,多采用基于容量加权的参数聚合法,但它没有考虑滑差的影响,也没有有效的计及供、配电网络的影响。采用考虑计及负载率和临界滑差的改进容量加权法来聚合感应电动机负荷,利用当前电力系统多数据源的状况来计及供配电网络的影响。结果表明,方案简单可行,易于实现。     

感应电动机连锁堵转宏观规律的初探

以包含感应电动机群的单机单荷系统为研究对象,设计出计算感应电动机连锁堵转终止状态的静态仿真算法,并通过动态时域仿真方法的校核。分析了感应电动机初始滑差等差分布时各参数下的连锁堵转规模,并结合实际电力系统运行的客观现实,得到了可能满足自组织临界性的系统关键参数。研究了感应电动机初始滑差随机平均分布时连锁堵转的宏观规律,并用CASCADE模型拟合了部分结果,初步表明临界条件下感应电动机连锁堵转的规模具有自组织临界性,即概率密度曲线在双对数坐标下具有幂律性质。所得相关结论对于电力系统大停电及暂态电压稳定机理和规律的研究具有一定的参考价值。     

感应电动机负荷暂态模型的参数填补方法及典型参数分析

电力系统中存在大量参数各异的感应电动机负荷,为研究其类型及相关参数的分布特征,以文献调研获得的224台电动机负荷模型参数为基础,以电动机模型在暂态仿真中的差异为依据,进行了深入分析。首先,针对调研所得模型参数中机械转矩系数和初始滑差大量缺失的问题,分别通过K最近邻填补方法、负载率或临界滑差予以填补;其次,针对不同电动机暂态响应的差异,以仿真所得的电动机暂态功率曲线为聚类依据,采用K均值算法,获得了7类暂态特征各异的电动机,并分析了7类电动机的参数分布特征。所得的7类典型参数值补充了IEEE和国家电网有限公司推荐的电动机参数集,为感应电动机负荷模型的典型参数取值提供了参考依据。     

感应电动机群聚合方法及其动模试验

通过对感应电动机聚合理论进行研究,提出了一种感应电动机聚合方法:根据感应电动机2种特殊状态,即运行滑差s=0和s=1对感应电动机群进行等值,建立了感应电动机聚合模型。采用仿真准确度较高的动模试验验证了该等值方法的有效性和合理性。     

感应电动机负荷参数对暂态电压稳定性的影响

以简单电力系统为研究对象,采用考虑机电暂态过程的三阶感应电动机负荷模型,通过时域仿真分析了输电线路电抗、负荷母线并联补偿容抗和感应电动机负荷参数的变化对电力系统暂态电压稳定极限切除时间的影响。分析结果表明:上述参数对电力系统暂态电压稳定性都有影响,其中,输电线路电抗、感应电动机负荷的比例、定子电抗、转子电阻、转子电抗、转子初始滑差等参数对电力系统暂态电压稳定性的影响较大。     

简单系统中感应电动机群稳态运行状态的分析

基于感应电动机的T形等值电路,分析了单台电动机稳态运行状态的分岔情况,发现了分岔点的滑差仅依赖于电动机及其负载的参数,而分岔点电压还与初始状态有关;研究了感应电动机初始滑差与运行指标的关系,获得了初始滑差的合理分布范围.以单负荷无穷大系统为研究对象,提出了感应电动机群稳态运行状态的分析方法;在初始滑差呈等差数列、初始功...     

异步电动机运动电动势控制

根据机电能量转换原理和坐标变换理论,证明通过相坐标系到两相正交坐标系的变换异步电动机实现了变压器电动势和运动电动势作用的解耦;转子磁场定向不仅实现了电磁转矩和磁链的解耦,而且实现了转子变压器电动势和运动电动势的解耦;转矩控制可以通过控制转子运动电动势来实现;异步电动机变频调速可以归结为对转子运动电动势的控制.并进一步提出基于运动电动势控制的转子磁场定向控制系统,仿真结果证明该方法的动态性能与传统的矢量控制相同,为异步电动机的速度控制提供了一条有效途径.     

Protection system of AC mine electric locomotive from the emergencies

Issues of modeling abnormal situations in AC traction electromechanical complexes with IGBT converters of supply voltage of traction induction motors are considered. Structures of protection systems in the form of Petri backbone networks are presented.     

基于旋转电动势控制的感应电动机转子磁场定向控制

基于机电能量转换原理和坐标变换理论,证明了转子磁场定向不仅实现了电磁转矩和磁链的解耦,而且实现了转子变压器电动势和旋转电动势的解耦,转矩和速度控制可以通过控制转子旋转电动势来实现.提出了基于旋转电动势控制的转子磁场定向控制系统,该系统在磁场恒定时可以实现恒转矩控制,在弱磁时可以实现恒功率控制.仿真结果表明该控制方法具有良好的动态性能,这为感应电动机的高性能速度控制提供了一条新的有效途径.     

感应电动机的综合方法研究

传统的感应电动机综合方法以容量为加权因子进行综合计算。根据电磁�滑差特性曲线的特点,提出了改进的感应电动机分组方法。根据感应电动机的参数对感应电动机的加权因子进行修正,提出了改进的感应电动机综合方法。仿真计算结果表明,与传统方法相比,上述感应电动机的分组方法和综合方法可以提高负荷模型中感应电动机的计算精度。     

厂用电切换机电动态过程研究

本文以一实际和发电厂为例,对厂用电切换过程中异步电动机群的机电动态进行了仿真研究。总结了厂电切换过程中的一些规律性的东西,并以现场试验进行了验证,。本文还提出了厂用电的中速切换方式。     

Integrator backstepping techniques for the tracking control ofpermanent magnet brush DC motors

An integrator backstepping technique is introduced for the design of high-performance motor controllers. The approach is applied to the design of embedded computed torque and output feedback controllers for permanent magnet brush DC (BDC) motors. The proposed controllers are simulated and experimentally verified on a user-developed digital signal processor (DSP) based data acquisition and control (DAC) system. Although the BDC motor is well researched, the results motivate extensions of the proposed techniques to the development of similar controllers for more complex electromechanical systems, such as separately excited DC, permanent magnet stepper, brushless DC, switched reluctance, and AC induction servo motors     

同步磁阻永磁电机在电动作动器中的应用

高功率密度和高可靠性电动作动器是全电飞控系统发展的一个重要方面 ,其中电机及其控制系统是其中最重要的部件之一 ,是实现全电飞控系统的关键技术。同步磁阻永磁电机作为一种同步磁阻 (SynR)电机和同步永磁电机 (PMSM)相结合而产生的一种新型电机 ,是电动作动器用电机的重要候选者之一。本文首先介绍了该电机的基本结构和工作原理以及研究现状 ,然后给出了它的基本电磁方程和一般的分析方法 ,指出场分析是研究该类电机必不可少的方法 ,并指出机电一体化设计是其能否得到有效应用的关键。随后重点分析比较了它在电动作动器应用中的优势 ,指出同步磁阻电机的高可靠性、高效率、高功率密度、自然双余度、宽恒功率范围等特性决定了它在电动作动器甚至整个航空行业中具有广阔的应用前景     

AN ELECTROMECHANICAL NETWORK MODEL FOR FREQUENCY CONTROLLED INDUCTION MOTORS

ABSTRACT

An electromechanical network model valid for small values of slip under steady state and dynamic conditions is given for frequency controlled induction motors. The model has been developed using the perturbation equations in the synchronously rotating reference frame and neglecting stator resistance and stator transients. Bode plots of incremental transfer functions relating speed and load torque as well as speed and stator frequency under constant volts/Hz control mode obtained from the exact and approximate models are compared with those of the electromechanical network model. The usefulness of the model in steady state and dynamic studies is discussed     

感应电动机群单机等值算法研究

基于感应电动机负荷的物理机理特性,对感应电动机群的单机等值模型的建模方法进行深入研究。首先提出一种有效的电动机群分类方法,它能将任意一群感应电动机负荷分为稳定性好和稳定性差的2个子群。其次基于能反映电动机机电特性的几个重要运行指标,提出一种感应电动机群的单机等值算法。然后根据对所有电动机的分群结果引入主导电动机群的概念,对等值惯性时间常数及转子电阻进行修正。经过仿真对比表明,在大扰动运行方式下甚至是涉及到系统失稳的条件下,应用该算法得到的电动机群单机等值模型均能达到满意精度。