国产600 MW机组调速系统动态特性研究

通过研究国产600MW机组调速系统的动态特性，得出转子最大飞升转8速，转子转动惯量、转子时间常数及容积时间常数等参数，与设备制造厂提供的计算数据进行了对比和分析，为今后同类型机组提供参考。进行甩负荷试验时最高转速的静态预测或进行测功法甩汽负荷试验，计算出最高飞升转速，取代甩电负荷试验，保证机组设备安全，节省了人力，物力、财力。     

液化空气储能系统甩负荷时膨胀机转子转速飞升特性研究

为了研究液化空气储能系统甩负荷时膨胀机转子的转速飞升问题,建立500 kW液化空气储能系统膨胀机组的动态模型,并对不同的调节阀关闭时间和转子时间常数时膨胀机组的甩负荷过程进行仿真计算和分析。结果表明:当阀门关闭时间为5 s、转子时间常数为15 s时,甩负荷过程中第1、2级膨胀机转速的超速比为142.2%,甩负荷过程用时为7 071 s,第3、4级转速的超速比为141.2%,用时为4 550 s;当阀门关闭时间缩短到0.5 s、转子时间常数减小到6 s时,甩负荷过程中第1、2级膨胀机转速的超速比降低至120.9%,甩负荷过程用时缩短至2 552 s,第3、4级转速的超速比为120.3%,用时缩短至2 200 s。因此,在液化空气储能系统甩负荷时,可以通过缩短调节阀的关闭时间来实现膨胀机转子最高转速在安全范围之内;同时,为了缩短甩负荷过程的持续时间,应适当减小转子的时间常数。     

汽轮机甩负荷转速飞升的两种计算方法及VB编程

介绍了常规法甩负荷转速飞升的两种计算方法静态预测法和动态分析法,分析了调节阀当量关闭时间、转子飞升时间常数等几个重要参数的选取方法,并通过五台不同类型机组甩负荷实例,采用理论与试验相结合的方法计算了汽轮机甩负荷最大飞升转速值,与试验结果有着较好的一致性。最后编制了调节系统测试诊断程序,为汽轮机调节系统的调节品质评价、机组甩负荷试验及安全稳定运行提供了参考依据。     

N125型汽轮机调速系统动态特性的初步分析

中间再热大型汽轮发电机组由于转子的转动惯量的增加小于额定功率增大的速度,导致转子的时间常数减小。同时,蒸汽的有害容积又大为增加。这都使得机组在突然甩去额定负荷时的转速飞升要大得多。因而,研究其调速系统在甩负荷时的动态特性具有重要意义。本文应用数学方法,对国产N125型汽轮机调速系统的动态特性进行初步分析。     

供热机组测功法甩负荷试验

机组在供热工况下进行常规法甩负荷有很多风险，一般极少采用。通过对北京京能热电股份有限公司供热机组进行供热工况测功法甩负荷试验，介绍供热机组供热工况测功法甩负荷试验方法，对测功法换算飞升曲线的误差采用简易可行的修正，从理论上对供热机组供热工况测功法和常规法甩负荷时转速飞升作了对比性分析，为供热机组供热工况常规法甩负荷试验奠定了理论和实践上的依据。     

核电机组孤岛运行汽轮机转子应力仿真分析

核电机组孤岛运行能力对于核电机组安全性十分重要,对核电机组孤岛运行汽轮机转子应力仿真研究较少。基于MATLAB ANSYS软件,对某型核电机组100%PN和50%PN甩负荷至孤岛运行工况汽轮机转子应力进行仿真模拟,重点分析了2种孤岛运行工况下的转子转速飞升结果和对应最高转速下转子的离心应力场以及孤岛运行过程中转子的瞬态热应力。仿真结果表明:100%PN甩负荷至孤岛运行工况下,最大飞升转速达到1 574.78 r/min,最大离心应力达到168.09 MPa,最大离心应力出现位置为中压末级;热应力随时间逐渐增大,高压转子第二级级后叶轮根部出现最大应力值;最大应力值小于对应温度下转子材料的许用应力,2种孤岛运行工况是安全的。     

甩负荷试验转子转动惯量计算方法研究

通过甩负荷试验测取汽轮发电机转子转动惯量的计算方法不一，结果整别较大。针对甩负荷试验转子飞升曲线波动的特点．论述了汽轮发电机转子转动惯量测取原理。以某国产引进型300MW机组甩负荷试验的实测数据为基础．对转速飞升曲线采用3类函数进行了拟合，求取转子的初始飞升速率，但结果差别很大：在对转子飞升过程机理分析的基础上．提出了采用2点邻近点平均或快速傅立叶FFT滤波(平滑)对数据进行处理．再用调节汽门延迟关闭时间范围内转速线性拟合的方式求取转速初始飞升速事。该方法得到的曲线仍然呈现波动．但对甩50％和100％负荷试验计算的转子转动惯量取得根好的一致性。     

汽轮机甩负荷对转子寿命损耗的仿真分析研究

由于外界电网的影响或机组自身故障的原因,火力发电机组会发生机组甩负荷等恶劣的运行工况问题。针对这一问题,提出了一种在机组甩负荷情况下对转子寿命损耗情况进行估算的实时评估方法。首先建立汽轮机的动态仿真模型,实现对汽轮机甩负荷过程的动态模拟,然后通过建立的转子寿命损耗分析模块实现对转子寿命损耗的估算,并应用于1 000 MW超超临界机组甩负荷的分析。当机组发生甩负荷时,机组转速迅速升高,对转子寿命的损耗随转速的升高而增加。结果表明,甩负荷动作必然导致汽轮机转子的寿命损耗;虽然单次甩负荷动作引起的汽轮机转子的寿命损耗较小,但是对于参与调峰的大容量机组的频繁甩负荷动作,对转子寿命的累积损伤是不可忽视的。因此,可以通过该方法对在运行的汽轮机转子进行实时监控,以确保机组在安全状况下稳定运行。     

某联合循环机组甩负荷试验转速飞升过高原因分析

为研究燃气-蒸汽联合循环机组甩负荷过程,分析了某联合循环机组甩负荷过程中汽轮机高压调阀没有快关对此次甩负荷转速飞升的影响,并结合同类型机组甩负荷试验结果评估该机组甩100%额定负荷时的最高飞升转速,指出燃气-蒸汽联合循环机组甩负荷试验需要比汽轮发电机组甩负荷试验考虑更多因素。     

660 MW机组甩负荷试验转速飞升过高原因分析

介绍了上海汽轮机厂660 MW超超临界机组50%甩负荷试验过程,以及机组甩负荷防超速保护功能。从甩负荷判断速度、 DEH(数字电液控制)系统响应速度、调门快关时间3个方面进行分析,指出甩负荷后汽轮机转速飞升过高的原因是调门快关指令柜间的通信广播频率为慢速。对通信设置进行修改后,机组50%甩负荷试验汽轮机飞升转速在合格范围。     

一种异步电机无速度传感器间接磁场定向控制策略

针对无速度传感器异步电机,提出了一种新的滑模磁通和速度观测方法。实际电流和观测电流之间的误差收敛到零,保证磁通观测器的精确性。根据估计的定子电流和转子磁链来估计转子的转速和转子时间常数。估计的转子时间常数用于滑模计算和观测器结构中,估计的转速用来作为转速调节的反馈。仿真结果证明所提出的速度估算方法有效以及所提出的观测器结构具有鲁棒性。     

Implementation of a closed loop sliding mode observer for speed sensorless control of an indirect field oriented induction motor drives

A new sliding mode flux and speed observer is proposed for indirect field oriented induction motor drive system. The error between the actual and observed currents converges to zero, which guarantees the accuracy of the flux observer. The rotor speed and the rotor time constant are estimated based on the estimated stator currents and rotor flux. The estimated rotor time constant is used in slip calculation and observer structures. The estimated speed is used as feedback to the speed regulation. Simulation and experimental results of the speed control verify the validity of the proposed speed estimation algorithm.     

A robust sliding mode flux and speed observer for speed sensorless control of an indirect field oriented induction motor drives

In this paper a new sliding mode flux and speed observer is proposed for indirect field oriented induction motor drive system. The error between the actual and observed currents converges to zero, which guarantees the accuracy of the flux observer. The rotor speed and the rotor time constant are estimated based on the estimated stator currents and rotor flux. The estimated rotor time constant is used in slip calculation and observer structures and the estimated speed is used as feedback to the speed regulation. Computer simulation and experimental results of the speed control verify the validity of the proposed speed estimation algorithm. The experimental results show the robustness and performance of the proposed observer structure. Experimental results have been realized without load, with load and with external disturbances.     

Calculating Methods of Inertia Moment of TurboGenerator Rotor Using Load Rejection Test

Calculated results of inertia moment of turbo-generator rotor can be quite different by methods used in load rejection tests. In view of fluctuation features of rotor speed rise curve during load rejection tests, the measurement principle of rotor inertia moment was expounded. Based on the measured data in load rejection tests for an imported type of domestic 300-MW generating unit, the rotor speed rise curve was fitted with three kinds of functions to get initial runup rate, but the obtained results differed a lot from each other. According to analysis on the mechanism of rotor speed rise, m=2 consecutive points averaging or FFT (Fast Fourier Transform) smoothing technology was introduced to process test data, and then the initial runup rate was determined by the method of linear fitting of rotor speed in the range of governing valve closing time. Although the obtained curves had a fluctuating shape, the results of rotor inertia moment for 50% and 100% load rejection tests were of good consistency.     

矢量控制异步电机转子时间常数的实时补偿

本文针对转子磁场定向异步电机矢量控制系统中转子时间常数易受温度和磁饱和影响而偏离其最初值,从而导致磁场定向失败,电机动静态特性变坏的现象,提出了一种基于卡尔曼滤波器的转子时间常数的辩识补偿方法,该方法具有较高的精度,借助于高速数字信号处理器（ＤＳＰ）可以实现实时补偿控制仿真结果证明该方法是有效可行的。     

不同转子结构无刷双馈电机的运行特性对比

在阐述无刷双馈电机(BDFM)不同转子结构特点的基础上,针对无公共笼条、带公共笼条、带公共笼条公共端环、笼条加磁障、凸极加笼条、ALA磁阻等6种不同转子结构的BDFM,进行了二维瞬态电磁场有限元计算,通过气隙磁场谐波的频谱分析,比较了不同转子结构对BDFM磁场调制效果的影响.研究了不同转子结构BDFM在单馈异步运行以及双馈同步、亚同步和超同步运行时的转矩与转速动态特性.探讨了在控制绕组频率一定的情况下,控制绕组电压大小对转矩和转速稳定性的影响.通过与相关文献的对比,验证了结果的正确性.研究结果揭示了不同转子结构对BDFM磁场调制效果和动态特性的影响,为BDFM的转子结构优化设计和运行稳定性的深入研究奠定了基础.     

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.     

感应电机模糊滑模控制器的新型设计方法

针对感应电机定子电阻和转子时间常数受外界因素干扰影响其矢量控制系统稳定性和精确度的问题,提出了一种感应电机模糊滑模矢量控制方法。根据感应电机的模型,设计了滑模速度控制器和转子时间常数观测器。利用模糊控制方法改进了滑模切换函数,从而实现切换函数的连续化实时整定,削弱了符号切换函数的高频抖动效果。仿真和dSPACE实验结果表明,控制系统能够稳定运行,动、静态性能良好,抗参数变化和负载突变能力强。     

A simple and robust adaptive controller for detuning correction infield-oriented induction machines

A novel adaptive controller for correcting the rotor time constant estimate used in the slip frequency calculator of indirect field-oriented controllers (IFOCs) is presented. The controller possesses near digital deadbeat performance and simultaneously maintains its correctness down to zero speed. The robust controller dynamics are based on an operating-point form of digital deadbeat control. The correctness down to zero rotor speed is based on the determination of the rotor flux from an accurate air-gap flux estimate obtained from the third harmonic stator phase voltage component introduced by the saturation of the machine stator teeth. The proposed controller is implemented using a digital signal processor, and the experimental results demonstrate its excellent performance for a wide range of rotor speeds, including locked rotor conditions