异步化同步发电机的静态稳定性研究

通过分析异步化同步发电机运行时转子滑差感应电势对励磁作用的影响，阐明了异步化同步发电机静态稳定极限与转子滑差的关系，以及交流励磁对静态稳定性的影响，并通过试验得以验证，从而揭示了在任一转速下异步化同步发电机的静态稳定规律。     

交流励磁发电机双通道励磁系统反馈系数的选取原则

详细分析交流励磁发电机励磁控制系统开环时的静态稳定条件,就文献［１］所提出的交流励磁发电机励磁控制模型,用特征根方法分析了该励磁控制系统闭环控制时发电机的静态稳定性,研究了励磁控制系统中有功、无功通道各反馈系数的取值原则,对励磁控制系统的工程设计提供了理论指导。     

基于MATLAB的车载发电励磁系统研究

励磁系统是发电机的核心部分,一般由励磁功率单元和励磁调节器(AVR)组成。励磁系统性能的高低直接影响着发电质量和系统运行的可靠性稳定性。车载发电机有着转速变化剧烈的特点,利用交流励磁机转速变化范围宽,过载能力强的优良特性,可为我军大功率特装设备提供稳定可靠的制式电能。利用MATLAB/Simulink可视化的仿真环境对交流发电机励磁系统进行了设计。实验证明所设计系统对负载变化和系统干扰有着良好的调节能力。     

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。     

交流励磁发电机参数变化时的解耦励磁控制

考虑电机参数在运行中的变化,提出了计及交流励磁发电机主磁路饱和数学模型及修理后的动态同步轴系励磁控制模型。并对发电机有功、无功、转速的调节特性进行了仿真研究,为实际励磁控制系统的工程设计提供了理论依据。     

金鸡岭热电厂发电机两种励磁方式的比较

发电机励磁系统原理及运行要求 发电机在运行时为了使转子建立磁场,转子绕组必须通入相应的直流电流,而产生这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流.供给同步发电机转子励磁电流的电源以及其有关装置统称励磁系统.同步发电机运行的可靠性与其励磁系统有十分密切的关系.在电力系统正常运行的情况下,励磁系统要维持发电机或系统的电压水平,合理分配发电机间的无功负荷,提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性,必须满足以下要求.     

交流励磁发电机的非线性最优励磁控制

本文将状态反馈线性化的思路应用于交流励磁发电机的励磁控制系统中,得出一套新型实用的交流励磁发电机非线性励磁控制规律.利用该模型通过最优励磁策略对单机无穷大系统进行仿真研究.仿真结果表明,所设计的控制方式能有效地提高系统的动态稳定性和暂态稳定性.     

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.     

自控式交流励磁变速电机的稳定性分析

从建立交流励磁变速电机的数学模型入手,全面分析了自控式交流励磁变速电机运行的静态稳定约束条件,并对转子电压幅值和相位对电机稳定性的影响进行了实例计算,总结出转子电压幅值和相位的变化对电机稳定性影响的规律。     

风火联运送出系统的静态稳定性分析

从机理上研究了风火联运送出系统的静态稳定性和静态稳定极限的规律。采用电力电子变换器的变速风电机组功率控制快速灵活,在静态稳定分析中可以忽略其快动态,将风电简化为功率注入模型,系统动态过程中风电功率可以用代数方程描述。基于电力系统经典模型方程,提出了一种风火联运送出系统的三角变换模型方程,推导了发电机和送出断面的静态稳定极限随风电功率的变化规律。在风火联运送出系统中,风电功率由零开始增加的过程中,发电机的静态稳定极限始终下降,而送出断面的静态稳定极限则先增加到最大值,之后开始下降。测试系统和实际系统中的仿真结果验证了该结论。     

PERFORMANCE ANALYSIS OF SELF-EXCITED INDUCTION AND RELUCTANCE GENERATORS

ABSTRACT

The paper presents a suggested method for ac power generation from a constant speed drive using capacitor excited induction and reluctance machines. The proposed arrangement is adapted to use one stator frame and two rotor types, namely, salient poles reluctance and squirrel-cage induction rotors. Operational and steady-state equivalent circuits for both types are developed and used to predict the dynamic and steadystate behaviours under load conditions. This analysis depends mainly upon the computation of the power angle for a given machine parameters, capacitor ratings, and load conditions at a constant speed. Further, stability limits of both generators are investigated by developing the active-reactive power (P-Q) diagram for each generator. Conditions required to achieve self-excitation are also given. Performances of the two generator types are evaluated theoretically and experimentally.     

单输入单输出微分代数系统的多指标非线性控制方法

针对含隐函数的单输入单输出微分代数系统,提出多指标非线性控制设计方法,以确保各状态量均具有良好的动、静态性能。借助于哈特曼–格鲁勃曼(Hartman-Grobman)定理推证非线性微分代数系统对应的一次近似系统的特征根与输出函数中参数矩阵(c1,c2)之间的关系,从而揭示了该方法的实质。将该方法应用于非线性微分代数模型的发电机单机无穷大系统中,设计了一个多指标的非线性励磁控制律。仿真表明:该控制律既能增强系统的稳定性,又能提高发电机机端电压控制精度,使各个状态量快速地追踪其给定值。说明该方法能有效地解决微分代数系统的动、静态性能的协调问题。     

改善接入地区电压稳定性的风电场无功控制策略

针对大规模风电场接入电网带来的电压无功问题,提出一种改善接入地区电压稳定性的变速恒频风电场无功控制策略,在系统发生扰动时,以接入点为电压控制点,扰动前的稳态电压为控制目标,动态调节风电场输出无功功率,维持接入点电压水平。实际应用时,该策略利用系统部分雅可比矩阵推导风电场的电压无功灵敏度信息,并根据风电场的无功输出能力计算风电场无功调整量,同时通过设置控制死区和延时,避免了风电机组的频繁调控。仿真算例表明,采用所提策略能够充分发挥变速恒频电机风电场的快速无功调节能力,有效抑制风速扰动、负荷变化等因素引起的电压波动,维持接入地区电网的电压稳定性。     

一种高性能的非线性励磁控制

考虑到在基于微分几何的非线性控制中，输出函数的选取会直接影响到变换后的线性空间的构成，从而影响到控制器的最终控制效果这一事实，该文提出了通过将输出函数选取为多状态变量组合形式的简便方法来解决非线性控制系统的动、静态性能的综合协调问题，从而有效地提高控制系统的整体综合性能；将此方法用于发电机的非线性励磁控制系统中，成功地找到了一种具有较高控制性能的非线性励磁控制律。仿真结果显示，该控制律既能很好地提高发电机端电压控制精度，又能有效地提高发电机组的运行稳定性，并表明所提出的控制器能有效地协调系统中各状态量的动、静态性能，具有较好的工业运用价值。     

直驱式风力发电机无位置传感器矢量控制

为满足低压大功率输出的要求,直驱式风力发电系统采用双三相永磁同步发电机和变流器并联技术相结合的拓扑结构.针对位置传感器故障率高、易受干扰等问题,在风力发电机功率控制的基础上提出一种双三相永磁同步发电机无位置传感器矢量控制算法.根据矢量空间解耦原理建立双三相永磁同步发电机的数学模型.利用模型参考自适应系统估计发电机转速,依据波波夫超稳定理论推导出自适应律,分析发电机参数变化对速度估计的影响.通过对电机定子直流励磁获得转子初始位置.仿真和实验结果表明该算法能实现风力发电机可靠起动,有很好的速度跟踪性能和稳态精确度,使发电机能在额定风速下最大限度获取风能,并能稳定运行于恒速和恒功率区域,且对发电机参数变化不敏感,算法计算量小.     

基于自适应观测器的双馈风力发电机控制

为了解决风力发电机系统中位置传感器故障率高的问题,提出了一种基于自适应观测器的速度辨识方案。应用Lyapunov稳定性理论,经过严格推导得出了速度辨识自适应律;利用极点配置得到观测器的增益。以速度估计自适应机构和矢量控制方案设计了无速度传感器双馈风力发电机矢量控制系统。仿真结果表明,自适应观测器无速度传感器控制能够准确获取双馈电机转速与角度信息,响应速度快,具有很好的稳态与动态性能,良好的鲁棒性,并基于此实现了最大功率跟踪控制。     

利用暂态能量分析同步发电机调速控制对稳定性的控制效果

故障期间形成的暂态能量造成发电机的摇摆振荡，故障切除后，该暂态能量（TE）是增加还是减少将决定发电机的振荡是增幅还是减幅，TE反映了发电机稳定性受到危害的程度.以单机无穷大系统为例，给出了不同故障类型下TE随时间变化的曲线，分析了汽轮机模型、水轮机模型以及调速系统附加鲁棒控制（GAHC）对TE的影响.通过理论分析和对比仿真实验得到的TE和转速曲线表明：汽轮机调速系统有助于TE衰减，水轮机的水锤效应在故障开始后的一段时间内不利于TE的衰减;从理论上证明了GAHC加快TE衰减提高同步发电机稳定性的作用;利用TE能够定量直观地评价控制方法对发电机稳定性的控制效果。     

基于XGBOOST-PSO提高受端电网电压暂态稳定的发电机无功优化方法

考虑发电机稳态输出无功对其支撑暂态电压恢复稳定能力的影响,基于机器学习研究优化发电机稳态输出无功提高电压对故障扰动保持暂态稳定能力的预防控制方法。该方法采用加权多二元表暂态稳定裕度指标量化母线暂态电压对不同预想故障扰动的综合稳定裕度,并基于指标排序确定稳定裕度薄弱母线。同时基于发电机无功调节对预想故障下各薄弱母线电压暂态稳定裕度综合作用灵敏度排序,选择作用灵敏发电机。在利用XGBoost建立根据系统稳态特征向量预测薄弱母线暂态电压稳定的分类模型基础上,以系统对预想故障扰动保持暂态电压稳定为约束、以减小发电机稳态无功调节对网损产生影响为目标,基于潮流计算寻优灵敏发电机稳态输出无功,以提高薄弱母线的暂态电压稳定性。最后采用雅湖直流接入江西电网的PSASP计算模型验证了所提方法的有效性。     

稳态控制潮流的设定空载频率及空载电压算法

针对电力系统中、长期电压稳定分析等需确定各发电机组出力的潮流计算问题，根据稳态运行时，发电机组的输出功率由机组的有功—频率静态特性和无功—电压静态特性所确定，该文列出计及控制环节的求解方程，提出不需设置平衡节点的给定有功—频率特性的空载频率fo、无功—电压特性的空载电压Voo(foVoo）的潮流算法。在非限制情况下，该算法满足任一机组的调节，影响了全系统各机组的输出；系统中的任一扰动，全系统参与一次自动调节的机组均有响应的实际情况。5节点系统和IEEE30节点系统算例说明，该算法可用于分析控制目标和控制参数对电力系统潮流的影响。