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。     

基于PSSE的发电机饱和对低频振荡的影响

在电力系统分析过程中,通常采用近似的方式来计及发电机饱和的影响,一般通过额定电压和1.2倍的额定电压处的饱和系数这两个参数以一定的近似形式来计及饱和的影响。为了研究发电机饱和对低频振荡的影响,基于PSSE软件的发电机模型和参数的具体定义,通过对两区域四机系统进行小扰动稳定分析,并考虑不同的发电机饱和形式以及同一饱和形式下不同饱和系数情况下系统低频振荡的频率和阻尼的变化情况。研究表明,忽略发电机饱和的影响和计及发电机饱和的影响将会得到不同的结论,另外,在使用PSSE过程中,考虑发电机饱和时使用不同的饱和形式     

基于PSSE的发电机饱和对低频振荡的影响

在电力系统分析过程中,通常采用近似的方式来计及发电机饱和的影响,一般通过额定电压和1.2倍的额定电压处的饱和系数这两个参数以一定的近似形式来计及饱和的影响.为了研究发电机饱和对低频振荡的影响,基于PSSE软件的发电机模型和参数的具体定义,通过对两区域四机系统进行小扰动稳定分析,并考虑不同的发电机饱和形式以及同一饱和形式下不同饱和系数情况下系统低频振荡的频率和阻尼的变化情况.研究表明,忽略发电机饱和的影响和计及发电机饱和的影响将会得到不同的结论,另外,在使用PSSE过程中,考虑发电机饱和时使用不同的饱和形式得到的结论也不尽相同,同时,即使使用同一饱和形式,不同的饱和系数参数对低频振荡的频率和阻尼都有一定程度的影响.     

电网对称故障下虚拟同步机暂态稳定性分析

当电力系统遭受大干扰时,虚拟同步发电机(VSG)会与传统同步发电机一样发生暂态功角失稳现象,威胁系统稳定性。另外,电力电子器件的饱和非线性等电力电子化特征导致传统电力系统暂态稳定性的分析方法不再适用。通过以单机无穷大母线连接方式下电网发生对称短路故障为例,在借鉴传统交流电力系统分析方法的基础上提出了一种适用于电力电子化电力系统的暂态稳定性分析方法,分析了计及VSG饱和特性的暂态功角稳定性,并在此基础上提出了提高系统暂态稳定性的相应措施。最后,基于Matlab/Simulink仿真验证了结论。     

基于能量函数法的含VSG-ⅡDG电力系统暂态稳定分析

采用虚拟同步发电机(VSG)策略的电压源逆变型分布式电源(ⅡDG)的暂态特性与同步发电机类似,而其电流饱和环节使其暂态特性又有别于同步发电机,使系统暂态稳定分析变得更加复杂。基于能量函数法提出了一种计及VSG-ⅡDG电力系统的暂态能量函数。通过分析暂态过程中逆变器的暂态特性,以此构建其虚拟功角模型,并分析了电流饱和环节对能量函数的影响,基于此,采用输出功率拟合方法构建了计及VSG-ⅡDG的系统暂态能量函数。利用MATLAB/Simulink进行了仿真,验证了该方法的有效性。     

隐极同步电机的非线性模型

本文是一篇计及了同步发电机内的磁饱和现象而建立起来的更为精确的同步发电机模型。把(?)的双变换理论扩展到非线性场合,从而导出了隐极同步发电机的模型,给出了数字仿真的例子来验证模型和它的应用。     

不同发电机模型大扰动特性及暂态稳定性的对比研究

通过对单机无穷大系统的饱和、阻尼绕组对BPA仿真结果进行讨论,并与时步有限元的标准响应进行对比,在发电机不计转子铁心饱和、计及阻尼作用的情况下,研究了系统的暂态稳定极限,指出BPA不能综合考虑转子铁心饱和、阻尼等复杂因素对发电机暂态稳定性的影响。     

隐极同步发电机考虑铁芯饱和时功率图的探讨

前言同步发电机的功率图可以确定同步发电机的允许运行范围,是较实用的图形。对同步发电机功率图的作法,在许多文献与资料中早有论述。但为了简便,大都避开了同步发电机铁芯具有饱和性质这一非线性的特点,使用不计饱和的同步电抗参数,这样得到的功率图与计及饱和情况是有所差别的。本文拟说明,在已知隐极同步发电机额定电压、电流,功率因数和空载、短路特性以及保梯电抗的情况下,根据电机内磁势间矢量关系、电势间矢量关系,再考虑到磁势     

同步发电机阻尼绕组和磁路饱和对低频振荡阻尼的影响

采用特征值分析法研究同步发电机阻尼绕组以及磁路饱和对低频振荡阻尼的影响。建立了同步发电机三阶以及考虑阻尼绕组的六阶小扰动线性化模型,并在模型中考虑了磁路饱和效应。为详细分析同步发电机阻尼绕组和磁路饱和对低频振荡阻尼的影响,采用了简化的单机无穷大系统。计算表明,在分析低频振荡问题时:同步发电机三阶模型不宜用于分析进相或轻载运行的机组,这一结论和是否安装电力系统稳定器(PSS)以及是否忽略磁路饱和无关;忽略磁路饱和的同步发电机三阶模型在额定工况附近具有比较高的准确性;磁路饱和对六阶模型的影响较小,但是对于含PSS的进相运行机组,不宜忽略磁路饱和;为得到准确的结论,建议在同步发电机模型中考虑阻尼绕组和磁路饱和的影响。     

同步发电机饱和模型及短路故障仿真分析

针对传统线性模型不适合分析短路故障状态下同步发电机的问题,提出用空载曲线拟合的方法,同时考虑同步发电机主磁路交叉饱和的影响,建立磁链、电流混合模型的发电机饱和模型。通过对三相对称短路故障下的同步发电机进行仿真分析,验证了该饱和模型的正确、有效性。     

三相Δ接法同步发电机带整流负载特性的数值仿真

基于同步发电机理论,建立了同步发电机三相定子绕组三角形接法带整流负载系统的数学模型,文中计及高次谐波气隙磁场和整流元件压降的影响,利用一种数值算法,对不同整流负载的特性进行仿真,给出它们的仿真波形,并进行比较。     

1000MW级核电四极发电机同步电抗有限元计算研究

本文采用ANSYS有限元分析软件研究了百万千瓦级核电四极发电机d轴、q轴同步电抗.通过额定负载工况下的磁场分析,得出模型计算区域内的等效磁导率,并利用此结果,计算出同步电抗饱和值,比较分析了同步电抗饱和值和不饱和值.     

基于PMU的同步发电机在线参数辩识研究

针对同步发电机离线参数测量方法不能精确反映发电机运行特性,提出利用相量测量装置PMU实现对发电机运行参数的实时采集,从而实现发电机运行时参数的在线参数辨识。阐述了同步发电机5阶、3阶以及2阶数学模型及参数表示的物理含义;提出了利用PMU实时采集发电机机端电压、电流以及励磁电压、电流,在WAMS系统主站利用GA算法实现对发电机参数的在线辨识。辨识结果证明了发电机参数在线辨识的可行性和有效性,具有较高的理论价值和实际价值。     

基于改进虚拟同步发电机控制的功率交互振荡抑制策略

在指令功率发生扰动时,虚拟同步发电机控制环路易产生功率交互振荡,威胁系统的安全稳定运行。为此,提出一种基于改进虚拟同步发电机控制的功率交互振荡抑制策略。基于相对增益矩阵原理研究不同系统参数变化时虚拟同步发电机输出功率间交互作用的变化规律;采用转速阻尼功率高通反馈改进虚拟同步发电机有功功率-频率控制环路,并通过绘制Bode图对比传统虚拟同步发电机控制策略与改进虚拟同步发电机控制策略的暂态和稳态性能;利用相对增益矩阵原理分析改进虚拟同步发电机控制策略的有功功率环路交互作用情况。仿真及实验结果表明,所提策略可有效实现虚拟同步发电机交互振荡的抑制。     

交流同步发电机最大转矩电流比控制研究

凸极电励磁交流同步发电机可以与永磁同步发电机(PMSG)一样利用凸极效应采用最大转矩电流比(MTPA)控制方式进行控制。此处采用基于转子磁链定向的矢量控制方法对电励磁凸极交流同步发电机MTPA控制策略进行研究。利用Matlab软件对系统进行仿真与实验,结果证明了MTPA控制策略应用于电励磁交流同步发电机的可行性,并通过与交流同步发电机id=0控制方法进行对比,说明了凸极电励磁同步发电机采用MTPA控制时在相同定子电流下可产生较大电磁转矩等优点。     

六相同步发电机的稳态电磁参数

从Park方程的基本原理出发,建立了六相同步发电机的基本方程,得到了六相同步发电机的d轴等值电路和q轴等值电路。等值电路中的综合互感抗体现了六相同步发电机2个Y之间的磁耦作用,由电枢反应电抗和综合漏互感抗2部分组成。通过对六相同步发电机单Y运行(另一Y开路)和双Y运行的分析,得出双Y运行同步电抗为2倍的单Y运行同步电抗与单Y自漏抗之差。以空载短路试验的实例,测试了六相同步发电机特性曲线,以及d轴同步电抗、自漏抗和短路比。从电磁理论分析和实际运行特性2方面,验证了六相同步发电机的稳态电磁参数。     

基于虚拟同步发电机的逆变电源控制策略研究

针对采用常规下垂控制方法的逆变电源存在稳定时电压和频率的偏移,不能完全满足电网运行要求的问题,采用了一种新的逆变电源控制方法即虚拟同步发电机(VSG)控制策略。建立了虚拟同步发电机的模型,参考同步发电机控制理论,重点设计了功频控制器和励磁控制器,搭建了以大容量汽轮发电机模拟电网的逆变器并网发电系统。通过Matlab/Simulink仿真验证了虚拟同步发电机中转动惯量的作用和虚拟同步发电机的并网调节特性,仿真结果表明,基于虚拟同步发电机的逆变电源在外特性上近似等效为一个同步发电机,具有良好的调频调压性能,能很好地适应电网的运行要求。     

同步机全平面PQ工况图的构建及工况探讨

依据电路和电机理论及同步电机运行时的限制条件构建了同步电机全平面PQ工况图并结合全平面PQ工况图对发电机进相、迟相、过励磁、欠励磁;电动机进相、迟相、过励磁、欠励磁;调相机过励磁、欠励磁等工况进行了探讨,最后介绍了用同步电机全平面PQ工况图来解释和理解抽水蓄能电站中同步电机的各种工况,对运行人员和学生掌握同步电机运行及调节有一定参考价值。     

虚拟同步双馈风机对同步机作用路径及低频振荡影响分析

针对具有虚拟同步控制的双馈感应发电机机对系统低频振荡产生影响的问题,基于虚拟同步双馈风机的内电势运动方程,通过建立两机系统的线性化模型,分析了虚拟同步双馈风机对同步机作用的路径和物理过程,并采用阻尼转矩法阐明了虚拟同步双馈风机对同步机低频振荡的影响机理,最后进行了仿真验证。仿真结果表明:虚拟同步双馈风机内电势的相位受同步机内电势相位和幅值的变化而变化,继而直接影响同步机有功功率,或通过影响同步机端电压幅值变化的支路间接影响同步机有功功率,它们是虚拟同步双馈风机影响同步机阻尼的主要途径,此外,增大虚拟惯性时间常数和阻尼系数可以改善同步机低频振荡的阻尼,而增大电压控制带宽则会使同步机低频振荡的阻尼恶化。     

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态仿真

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障的仿真计算对保护的配置具有重要意义。文中以多回路理论为依据，建立了大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态分析的数学模型；以匝间短路为例，给出了系数变化矩阵。通过在动模机上进行故障的动态模拟实验，验证了该方法的正确性。最后对三峡电站SF700－80／19720大型水轮发电机定子绕组一支路发生匝间短路的故障情况，进行了瞬态过程的仿真计算，验证了所配置单元件横差保护的灵敏度，结果令人满意。