交流励磁发电机励磁控制系统建模与仿真

在分析交流励磁发电机原理的基础上,介绍了交流励磁发电机标么值方程和定子磁场定向的矢量控制策略,推导了基于发电机标么值方程的定子磁场定向矢量控制方程,励磁电源采用交一交变频器,建立了基于MATLAB/Simulink的交-交变频器和励磁控制系统仿真模型,进行了有功功率、无功功率调节仿真,结果证明了所建模型可实现交流励磁发电机有功功率、无功功率的解耦控制.     

交-交变频交流励磁发电机仿真与谐波分析

交流励磁发电机的谐波影响电能质量、网损和发电机自身效率,但常见模型较为粗略,仿真结果不能真实反映交流励磁发电机的谐波状况.为提高交流励磁发电机的仿真精度,真实反映其谐波状况,研究谐波抑制措施,构建了基于Matlab Simulink元件模型和电力系统工具箱元件模型的交-交变频交流励磁发电机的整体仿真模型及滤波器模型,采用该模型对交一交变频交流励磁发电机系统进行了仿真、谐波分析和谐波抑制研究.结果表明,采用基于Matlab电力系统工具箱相关模块搭建的交-交变频器能够更加真实地反映实际电路的工作情况;在交流励磁发电机转子侧和定子侧加装滤波器具有很好的滤波效果.     

微型燃气轮机发电系统在城市电网黑启动中的运用

根据交流励磁发电机系统对励磁变频器功率双向流动及输入和输出电流谐波的要求,提出采用矩阵式交-交变频器作为励磁电源。在Saber仿真软件平台下,分别以矩阵式交-交变频器、交-直-交、交-交变频器作为励磁电源对交流励磁发电机系统进行研究,仿真了三种变频器供电时发电机定、转子电流和感应电势及变频器输入电流波形,并作相应的谐波分析。证实了矩阵式变频器输入功率因数高,输入电流波形正弦性好,对电网的谐波污染较小,将可能成为交流励磁发电机理想的励磁电源。所作的研究工作,为交流励磁发电机的励磁系统工程设计提供了一定的理论     

交-交变频交流励磁发电机仿真与谐波分析

交流励磁发电机的谐波影响电能质量、网损和发电机自身效率,但常见模型较为粗略,仿真结果不能真实反映交流励磁发电机的谐波状况。为提高交流励磁发电机的仿真精度,真实反映其谐波状况,研究谐波抑制措施,构建了基于Matlab Simulink元件模型和电力系统工具箱元件模型的交-交变频交流励磁发电机的整体仿真模型及滤波器模型,采用该模型对交-交变频交流励磁发电机系统进行了仿真、谐波分析和谐波抑制研究。结果表明,采用基于Matlab 电力系统工具箱相关模块搭建的交-交变频器能够更加真实地反映实际电路的工作情况;在交流励磁发电机转子侧和定子侧加装滤波器具有很好的滤波效果。     

交流励磁发电机励磁电源管压降引起的谐波及其消除方法的研究

交流励磁发电机由于能够实现有功、无功和转速的独立调节，在改善超高压电力系统的稳定性以及变速恒频发电等领域有着广泛的应用前景。交—直—交电压源变频器以其优良的输出特性可用作这类发电机的励磁电源。交流励磁发电机励磁电压较低，因励磁主回路器件(如IGBT)自身特性的影响，使得这类变频器在低压输出时，输出电压波形发生严重畸变，导致交流励磁发电机的转子电流谐波增大，定子输出电压、电流谐波增加。该文详细分析了由器件特性引起的谐波增大的机理，提出了管压降补偿的方法。仿真与实验结果均说明分析是正确的，提出的补偿方法是有效的。     

车载交流励磁发电机的励磁调节特性研究

交流励磁发电机是结合了异步发电机和同步发电机的优点而发展起来的一种新型发电机,具有良好的速度适应能力。主要介绍发电机交流励磁调节特性,从理论上分析了交流励磁发电机励磁电压与励磁频率的关系,并根据交流励磁发电机的工作原理,进行了相关实验,记录了发电机在空载、半载和满载三种情况下的实验数据。通过对实验数据的计算和分析,绘制了不同情况下励磁电压随励磁频率变化的曲线,从而证明了理论推导的正确性,为以后进一步的研究提供了理论依据。     

交流励磁发电机的仿真分析

交流励磁发电机的励磁一般是由交-交变频器提供,但是由于变频原理、控制算法的误差以及线路参数的不对称,最终导致变频器的三相输出波形与标准正弦波相比,存在波形不对称、畸变较大的问题.在这种情况下单纯使用解析法进行仿真分析将会产生较大的误差,并且不能与外围硬件电路相结合,因此无法对包括变频器在内的整个交流励磁发电机系统直接进行仿真.交流励磁发电机的动态仿真等效电路的建立,是以交流电机的基本电磁关系为基础,针对解析法的缺点,通过电路的形式,将电机本身各项参数和外界的输入变量结合在一起,客观地反映出发电机运行过程中输出量与输入量及参数之间的相互关系.文章以该等效电路为基础,对交流励磁发电机系统进行了仿真分析,并与实验结果对比,讨论了谐波含量.     

基于Saber的交流励磁发电机励磁电源仿真研究

根据单机等面积稳定判据原理,把发电机功角曲线展开成自变量为功角的高阶泰勒级数,采用时域仿真的办法对受扰系统进行短时间的仿真,根据仿真结果对机组电磁功率与转子相对角曲线进行拟合。用得到的功角曲线预测机组的最大减速面积之差,从而可以计算出系统的稳定裕度与不稳定裕度。采用的单机等面积技术既具有时域仿真方法的精确性与良好的适应性,又能适用于大规模电力系统,可得出基于加速面积与减速面积的能量型稳定裕度。与其它能量函数法相比,该方法不必进行失稳模式的判别。实例计算表明所提出方法能充分满足工程应用中的可靠性、有效性和计     

PWM变频器供电交流励磁发电机输出谐波分析

研究由交－直－交固定载波型ＰＷＭ变频器供电励磁的发电系统的谐波特性,给出ＳＰＷＭ、ＳＶＰＷＭ调制模式下变频器输出谐波的解析表达;根据交流励磁电机谐波电路模型,导出定子侧“电源谐波”的解析表达;通过计算实例分析和比较ＳＰＷＭ与ＳＶＰＷＭ两种模式下的谐波特性,为励磁变频器类型选择和谐波抑制策略提供依据。     

交流励磁发电机励磁控制

本文提出了一种新的交流励磁发电机励磁控制模型,利用该模型对发电机有功、无功、转速调节特性进行了仿真研究,结果表明,该方法能实现有功、无功和转速的独立控制,且具有良好的动态性能。     

交流励磁机系统模型与静态励磁系统模型大干扰稳定性分析

选择交流励磁机系统IEEE—AC2A模型与静态励磁系统IEEE—ST1A模型进行仿真研究,仿真结果表明系统受大干扰后,静态励磁系统在抑制功角摆动、维持发电机机端电压和维持系统频率的能力上优于交流励磁机系统,为励磁系统建模,励磁系统选型,励磁系统大干扰稳定性分析等相关研究工作提供了可借鉴的经验。     

基于变结构控制的交流励磁变速恒频风力发电机励磁控制研究

根据交流励磁变速恒频风力发电系统的特点,将矢量控制技术应用于双馈发电机励磁控制.双馈异步发电机的数学模型在m-t坐标系下,是一个非线性耦合系统.引入逆系统方法将原系统线性化解耦,构造出伪线性系统.设计伪线性系统的变结构控制律.建立双馈发电机的励磁控制仿真模型.仿真结果表明,矢量控制与变结构控制相结合的控制策略能够实现系统输出有功功率、无功功率的独立解耦控制.变结构控制与PI控制相比,具有更好的动态响应性能.     

基于二维云模型同步发电机PID励磁系统仿真

云模型可以实现定性概念与定量之间的转换,集成了概念的模糊性与随机性,可以解决非线性与不确定性问题。针对船舶电力系统中励磁系统非线性、时变性、不确定性的特点,将云模型应用到同步发电机励磁控制中,设计出二维云模型PID励磁控制器。其过程是将同步发电机端电压差及其变化率进行概念表示,形成前件二维云模型,然后根据PID三个参数信息构造成后件云模型,并制定出二维云模型双条件多规则的映射语言形式,实现对PID参数的模糊推理自整定。与可控相复励无刷励磁系统进行对比,仿真实验结果表明了二维云模型PID励磁控制系统模型具有更好的鲁棒性和自适应能力。     

基于无源性的同步发电机励磁控制

介绍了根据无源性控制原理设计变结构控制器的一般步骤和方法,得到一种直接针对非线性模型设计发电机励磁控制器的方法。由于在控制器的设计中,未用到任何线性化方法,因而所得控制器充分利用了系统的非线性特性。仿真证实了其能有效地改善电力系统的稳定性,且控制规律对系统工作点的变化具有强鲁棒性。     

基于双谐波绕组的混合励磁发电机励磁控制系统

为了解决不同运行工况下混合励磁同步发电机端电压恒定的问题,设计了一种基于全桥变换器拓扑的励磁控制系统。励磁系统采用以电枢绕组电压为外环、定子谐波励磁绕组电流为内环的双闭环控制策略,以谐波无刷混合励磁同步发电机端电压为反馈信号,通过调节定子谐波励磁绕组电流,以维持发电机端电压恒定。阐述了双谐波绕组的混合励磁发电机的基本结构和工作原理,设计了励磁控制系统的软硬件,并测试了励磁控制系统的性能。实验结果表明：调节定子谐波励磁绕组电流,可以很好的调节发电机的端电压;通过励磁控制系统的自动调节功能,实现了发电机在不同负载情况下的输出电压恒定。     

基于复合控制方式的励磁调节仿真研究

励磁调节器是同步发电机重要的控制设备之一,本文阐述了按照复合控制方式来控制励磁,并对其进行了仿真分析。仿真结果表明这种控制方式能够满足现代同步发电机对励磁控制的要求,其控制性能优于单纯的相复励控制和机端电压PID控制,其控制方法简单可靠,具有一定的实用价值。     

Analysis of brushless three-phase synchronous generator without exciter

Recently, a demand for small-capacity generators has been increasing as electric sources in small ships and automobiles or as portable electric sources driven by engines. It is desired that the structure of small-capacity generators be simple and robust, and that the generators be highly reliable, easily maintained and controlled. This paper describes an analysis of the original brushless synchronous generator without exciter. The output voltage can be adjusted in the wide range by controlling the stator dc current. To analyze the characteristics of this generator, the finite element method is applied. It is found that the results of theoretical analysis agree well with the experimental results.     

灰色预测励磁控制同步发电机动态过程仿真

为了更准确地研究灰色预测励磁控制对发电机行为的影响,基于非线性派克模型构建了考虑PSS作用的同步发电机灰色预测励磁控制系统模型,并以单机无穷大系统为对象对其控制效果进行了仿真。与采用线性化模型相比,采用非线性派克模型可保证灰色预测控制输入数据的非负性,简化预测算法。考虑调速系统和PSS的作用后,能更加准确和全面的了解灰色预测励磁控制系统的控制效果。仿真结果表明,在大小扰动下,无论是否具有PSS,同步发电机励磁系统中引入灰色预测控制后均可明显地改善系统的稳定性。     

灰色预测励磁控制同步发电机动态过程仿真

为了更准确地研究灰色预测励磁控制对发电机行为的影响,基于非线性派克模型构建了考虑PSS作用的同步发电机灰色预测励磁控制系统模型,并以单机无穷大系统为对象对其控制效果进行了仿真.与采用线性化模型相比,采用非线性派克模型可保证灰色预测控制输入数据的非负性,简化预测算法.考虑调速系统和PSS的作用后,能更加准确和全面的了解灰色预测励磁控制系统的控制效果.仿真结果表明,在大小扰动下,无论是否具有PSS,同步发电机励磁系统中引入灰色预测控制后均可明显地改善系统的稳定性.     

基于反馈的交流激励式电容测量电路设计

针对交流激励式电容测量电路抗干扰能力差及测量精度受激励源稳定性影响的问题,提出了一种前级加反馈的电容测量电路设计。首先,将传感器输出电压引出,乘以合适的倍数,加到初始激励源。然后,利用模拟乘法器和低通滤波器进行检波。最后,用八位半数字表3458A采集测量结果。实验结果表明,该系统在0~650μm范围内分辨率达30nm,电路测量最大偏差为20nm,示值稳定性0.1mV/30min。该系统满足电容测微系统稳定性好、准确性高的要求。