电网故障下风电机组轴系扭振抑制方法

通过全面分析不同故障类型和不同运行状态的双馈风力发电机电磁转矩特性以及由此激发的轴系扭振,得出了轴系关键参数对扭振的影响。分析结果表明,从降低模态耦合度的角度考虑的轴系参数配置方案对于抑制电网故障下的扭振无法取得显著成效,应当从削弱故障及恢复时刻转矩过冲和增加阻尼入手。随后提出了一种基于扭转角速度并通过附加电磁转矩实现的传动轴阻尼虚拟配置方法,针对扭转角速度可能难以获取的问题,在此基础上提出了与之等效的基于发电机转速的传动轴阻尼虚拟配置方法,通过大量PSCAD仿真验证了虚拟配置参数的一些特性以及2种参数虚拟配置方法的有效性。     

双馈风电机组轴系扭振理论与扭振控制技术研究进展

针对日趋大型化、复杂化的双馈风电机组,机组轴系的动力学研究与扭振控制技术对其降低振动和噪声、延长机组的使用寿命和提高轴系可靠度有重要意义.首先,综述了机组轴系的建模方法等相关领域的研究进展;然后简述了风电机组轴系扭振控制方法与最新技术相关研究领域的研究进展.通过归纳文献资料,对扭振理论和扭振控制技术的研究难点进行了简要...     

固态限流器抑制轴系扭振的研究

电力系统故障会引起汽轮发电机组轴系的扭振,本文分析了在发生三相接地和单相接地故障情况下,固态限流器对提高发电机暂态稳定性和轴系扭振的影响.通过Matlab仿真计算电磁转矩、汽轮机轴系扭振和机端电压的变化,仿真结果表明固态限流器除了具有良好的限流功能外还能够提高电机暂态稳定性和抑制轴系扭振.     

联合转动惯量与电气阻尼虚拟配置的风电轴系宽频扭振镇定方法EI北大核心CSCD

风电轴系扭振会造成轴系部件提前失效,对整机寿命及可利用率十分不利。基于闭环传递函数分析了轴系物理参数对湍流激励下宽频受迫扭振的影响,表明增加风力机转动惯量或降低发电机转动惯量可抑制受迫扭振,特别的,当且仅当发电机转动惯量降为零时扭振幅度最低。在轴系主视角下将发电机转矩分解为电气阻尼分量和电气转动惯量分量,分析了二者对轴系扭振抑制的可协调性,提出联合配置发电机电气转动惯量和电气阻尼的扭振抑制策略。在主控制器硬件在环的GHBladed仿真中验证理论分析和控制设计的有效性,结果表明,所提控制可显著降低风速持续扰动产生的扭振和疲劳损伤,并可一定程度提高发电量。     

大型发电机组转子轴系扭振抑制策略研究

汽轮发电机组由于交流送出线路中固定串补等设备的接入,在交流系统发生故障时存在的次同步频率的电气功率会给机组带来转子轴系疲劳扭振的风险。而链式静止同步补偿器(STATCOM)的接入和调制控制可以为机组提供一个有效的阻尼机组轴系扭振方法。这里论述了汽轮发电机组轴系扭振的原因及STATCOM抑制轴系扭振的控制策略,并提出在STATCOM中引入比例积分谐振(PIR)控制策略和电流内环附加微分控制策略,使得STATCOM对基波及不同模态超、次同步频率电流均实现有效控制。动模系统测试结果表明,STATCOM可以极大地提升对机组轴系扭振的抑制能力,确保机组在交流系统故障等情况下的安全稳定运行。     

轴系扭振的四端网络模型及其应用

首次提出了一种设计和分析轴系扭振的四端网络方法，给出了其模型结构及处理方法。将扭振系统视为一个整体，从系统的输入阻抗入手，根据不同的谐振特征，可得到频率方程及两端扭转角速度比的一般式，由此来分析轴系扭振的频率特性、阻抗特性、各阶模态等性能。与传统方法相比，四端网络法的模型精确，算法简便迅速，无累积误差，易于实现计算机辅助设计和分析。     

双馈风电机组轴系扭振的稳定与控制

在侧重研究双馈风电机组与电网的动态作用时,双馈风电机组轴系可用等效两质量块模型表示。在外界扰动下,轴系动态以振荡方式呈现,并反映在输出功率上,由于这一振荡频率接近电力系统低频振荡,因此会对同步机组的功角稳定产生影响;不仅如此,轴系振荡还会影响双馈风电机组自身的稳定性以及使用寿命。本文首先采用小信号分析方法,对有功控制回路进行电气阻尼特性分析,得出双馈风电机组在最大功率跟踪控制下的负电气阻尼特性,不利于轴系稳定;随后,提出一种轴系镇定器,包含电气阻尼和电气刚度两个回路,增加电气阻尼可以使轴系振荡得到有效抑制,对双馈风电机组和电力系统的稳定有利;增加电气刚度,等效加强了轴系的耦合强度,可有效抑制转速振荡的幅值,有益于延长机组寿命。     

基于电气阻尼-刚度控制的双馈风电机组轴系扭振抑制策略

针对现有扭振控制中,难以平衡抑振效果和响应速度的关系,以及高、低速轴的阻尼比变化速率不同导致整体阻尼比难以调节的问题,提出了一种双馈风电机组轴系扭振抑制策略。首先推导了机械扭转角与电磁转矩的传递函数,通过引入等效阻尼和刚度分析了高低速轴机电耦合阻尼比的差异。其次对电气刚度抑制轴系扭振的机理进行分析,根据阻尼和刚度的协调作用,提出基于电气阻尼-刚度控制的轴系扭振抑制策略,得到电气阻尼-刚度控制下的轴系阻尼比变化趋势。最后在搭建FAST-MATLAB/Simulink联合仿真双馈风电机组模块的基础上,引入湍流风与电网暂降激励,对所提策略的抑振效果进行仿真验证。结果表明,相较于传统的阻尼控制,所提策略能够充分发挥传动链的机电强耦合作用,在保证响应速度的同时具有更好的抑振能力。     

汽轮发电机组轴系扭振预防与抑制技术研究进展

综述汽轮发电机组轴系扭振产生的原因及轴系扭振抑制方法与技术的研究进展,重点介绍次同步谐振引起的扭振抑制技术的研究现状。结合当前研究探讨了磁极表面加装阻尼绕组、加装滤波装置及混合串联补偿装置等抑制扭振的方法并指出其现存的不足之处。最后,就这些问题对本领域的研究发展趋势进行了展望。     

励磁控制引起的双馈风电机组轴系扭振机理

从电磁转矩观点出发,证明了双闭环比例积分(PI)调节参数和前馈补偿参数是影响电磁转矩性质的2个关键因素.由于PI调节器积分常数取值的不同,在励磁调节器框图上从q轴励磁电压参考点到有功功率点之间的相位差可能在大范围内变化,这是影响阻尼转矩的因素之一.另一个影响因素是前馈补偿项参数——定、转子绕组间互感系数,由于设计控制器时所使用的该互感系数很难保证就是电机的实际参数,故存在误差,误差的正负性和大小对阻尼转矩的方向和大小有直接影响.上述2个独立因素可组合为4种情形,文中研究了各种情形下电磁转矩的阻尼性质,其中有2种情形将产生电气负阻尼,会导致轴系扭振.最后,通过时域和频域相互校验的仿真手段验证了机理分析的正确性.     

发电机轴系扭振保护的应用

当直流换流站发生单极或双极闭锁时,靠近直流换流站的盘南电厂就极有可能产生次同步振荡（SSO）,这就迫切需要引入发电机轴系扭振保护（TSR）装置来用于解决次同步振荡（SSO）引发的轴系扭振,避免造成轴系某些部件如汽轮机大轴、联轴器等部件的断裂或疲劳损伤,保证机组和电网的安全运行。．     

大容量汽轮发电机组的轴系扭振

1问题的提出随着电力系统的发展，发电机的单机容量越来越大，转子钻长度增加，横截面相对下降。这样，整个轴系统就不能再看成为一转动刚体，而应看作为两端自由“质量一弹簧”系统。这种情况下，电力系统因故障或运行方式改变而引起的电力系统与机械系统的相互耦合作用，可能导致发电机组的轴系扭振。轴系扭振会缩短机钻的使用寿命，严重的会造成轴系损坏。这个问题已为国内外实际运行情况和分析所证实。所以，传统的轴系承载能力、设计标准、运行规程和沿用的概念正在受到冲击。我国电力系统300MW以上的大容量机组不断增多，500kV超高…     

电气传动中的扭振现象及其抑制

本文分析了电气传动系统中扭振产生的机理，探讨了抑制扭振的方法，并建立一套交－交变频同步电机仿真软件包，验证所得结论的正确性及有效性。     

汽轮发电机组轴系扭振固有特性计算方法分析

将计算轴系扭振固有特性的矩阵分析法、有限元法、Ｐｒｏｈｌ传递矩阵法和Ｒｉｃｃａｔｉ传递矩阵法在计算模型、计算精度、速度和占有计算机内存等方面进行了分析比较，得出了一些有价值的结论。     

汽轮发电机组轴系扭振模型模化及其简化

对汽轮机组轴系扭振模型模铧及当量参数的计算进行了比较深入的分析,给出了轴系模型当量惯性参数及刚性参数的计算,并对国产３００ＭＷ机组轴系进行模化,得到多质量块集中质量模型。经过分析和试算,提出一种快速、有效的模型简化方法,并应用该法对国产３００ＭＷ机组轴系多质量模型进行有效合并。最后通过对当量模型扭振特性的分析计算,证明模型当量参数的计算式是正确的,提出的模型合并方法为轴系扭振模型简化提供了一个有效     

汽轮发电机组轴系的扭振的研究

汽轮发电机组的轴系扭振是电力系统故障和运行方式变化引起的。近年来国内外一些运行的大机组中，多次出现过联轴器螺栓被切断事故，并有明显剪切疲劳特征。为保证汽轮发电机组长期安全运行，要求对机组振动进行监测和验算，严格控制在允许范围内。     

大型汽轮发电机组的轴系扭振探讨

阐述了开展汽轮发电机组扭振研究的重要性，分析了汽轮发电机组扭振产生的主要原因及其种类，并重点对汽轮发电机组轴系扭振的测试方法进行了详细的叙述。     

抑制汽轮发电机组轴系扭振的附加次最优励磁控制器对策

运用线性控制系统的设计、综合等有关理论、方法，提出了抑制TTO的附加 次最优励磁控制器对策，系统特征值分析和系统时域仿真表明：不仅有效地抑 制了TTO，而且改善了系统的动态品质。此外，简要探讨了控制器开发实现 的可行性。