低电压调整率交流永磁发电机的设计

根据内置式永磁同步发电机带纯电阻负载时,取得低电压调整率的条件,提出了设计低电压调整率交流永磁同步发电机的方法,并场路结合进行计算,设计了一台低电压调整率的交流永磁发电机.通过有限元计算负载场,得到了电枢反应电抗的饱和值和电压调整率,并与相量法得到的电压调整率进行了比较.分析结果表明本文的设计和计算方法是正确有效的.     

内置式永磁同步发电机的低电压调整特性

分析了内置式永磁同步发电机带纯电阻负载时,电机参数对电压调整率的影响,采用双反应理论导出了考虑电枢电阻时电压调整率等于零及负值时所具备的条件,同时,得到了对应的负载变化范围,分析了电压调整率随电机参数变化的规律,得出了降低电压调整率的措施.采用场路结合方法设计了一台低电压调整率的发电机,利用有限元计算了负载场,得到了电枢反应电抗的饱和值和电压调整率.计算和测量结果证明了理论分析的正确性.这为设计额定负载时低甚至零电压调整率的永磁同步发电机提供了可靠的依据和有效途径,减小了设计中的盲目性.     

混合励磁永磁同步发电机的特性分析

当常规的永磁发电机在负载运行时,由于定子电阻、电枢反应的作用,发电机的输出电压随着负载的变化而变化。而混合励磁永磁同步发电机集成了电励磁和永磁两类电机的优点,使得发电机的输出电压可以得到有效的调节。该文从混合励磁永磁同步发电机的电阻、电抗参数入手,分析了各参数对发电机外特性的影响。实验结果验证了分析方法正确有效。     

汽车用稀土永磁发电机电枢反应电抗的研究

根据汽车用稀土永磁发电机的结构特点,在建立电枢反应电抗参数分析模型的基础上,推导出一种新的计算电枢反应电抗的方法,使用该方法设计出汽车用稀土永磁发电机,其理论值与实测值相吻合,提高了永磁发电机设计计算的准确度。     

稀土永磁同步发电机电辅助复合励磁系统的研究与设计

稀土永磁同步发电机具有结构简单、效率高等特点,但是在 d 轴电枢反应的作用下,永磁体的工作点产生动态变化,引起电压调整率要比电励磁发电机的电压调整率大得多.本文研究稀土永磁同步发电机电辅助复合励磁的系统,利用发电机输出端电压作为取样反馈信号,调节电辅助励磁电流,补偿 d 轴电枢反应.通过典型规格(7.5kVA)的样机实测表明,采用复合励磁的方法可以减小稀土永磁同步发电机电压调整率、提高运行性能.     

永磁同步电动机电枢反应电抗计算方法研究与测试差异分析

永磁同步电动机的电枢反应电抗参数不仅关系到电机性能的好坏,还与伺服系统的控制精度密切相关,本文基于有限元法研究永磁同步电动机电抗的计算方法,重点研究交叉饱和对电机电抗的影响规律。首先计算不考虑交叉饱和时的电枢反应电抗,然后把矢量法和保存磁导率法相结合,在考虑直、交轴磁路的交叉饱情况下计算电枢反应磁场,从而得到直、交轴电枢反应电抗随电机内功率因数角的变化曲线,最后通过迭代确定直、交轴电流值和直、交轴电枢反应电抗。通过对表面式和内置式永磁电机电枢反应电抗计算,研究不同转子结构下交叉饱和对电枢反应电抗的影响规律,并分析了产生这种影响的原因。最终对直、交轴电枢反应电抗的计算值和测试值进行对比并得出几条重要的结论。     

对转双转子永磁同步电动机电枢电抗的有限元计算

对转双转子永磁同步电动机d、q轴电枢反应共磁路问题及内外磁路相互影响的特点,采用修改相对磁导率的二维有限元磁场分析法来计算该电动机内外两组d、q轴电枢反应电抗。通过用负载运行情况下所有材料单元的相对磁导率来修改电枢电抗求解过程中电机模型中材料相对磁导率,使对转双转子永磁同步电动机电抗计算结果考虑了d、q轴磁路相互影响的因素,因此精度得到了提高。同时该电动机有内外两个异向旋转磁路,要分别计算两个磁路串、并联两种情况下的电枢电抗,并综合两种情况得出电枢电抗的计算值。最后,与经典电磁理论计算相比较,验证了误差在允许的范围之内。     

一种改善永磁同步发电机电压调整率的方案设计

针对永磁同步发电机无法通过调节励磁来调节输出电压的缺点,在永磁发电机的定子绕组上设计一套补偿绕组,当负载电流变化从而改变发电机的输出电压时,通过调节辅助励磁装置改变补偿绕组中电流的大小和方向,以抵消负载变化时电枢反应对气隙磁场的影响,从而保持输出电压的恒定,降低电压调整率.仿真计算表明,该方法可行.     

并联补偿电容对自励异步发电机运行性能的影响

针对自励异步发电机自身存在的带负载能力差的缺点,采用并联补偿电容的方法来解决这一问题。以独立运行异步发电机等值电路为基础,令电路的回路阻抗为零,采用降阶消元的简化迭代方法分析异步发电机的稳态运行性能,计算结果与实验结果相吻合,说明了分析方法的正确性。通过比较自励异步发电机带电阻性负载和阻抗性负载时投入不同数值的并联补偿电容后的外特性说明了并联补偿电容能够提高异步发电机的带负载能力。计算还表明,投入并联补偿电容的时机不同会影响异步发电机的电压调整率。通过比较投入前后的最大电压调整率得到了电容的最佳投入时机。     

永磁同步电动机电枢反应电抗计算

根据表贴式永磁同步电动机和内置式永磁同步电动机的结构特征,以电机学、等效磁路模型、双反应原理以及有限元方法为理论基础,提出了电机直轴和交轴的电枢反应电抗的计算方法.并结合实例,采用有限元法和磁路解析的方法,对不同转子结构电机的电枢反应电抗进行了计算,并将两种计算方法得到的结果进行了比较,验证了该方法的正确性.     

一种辅助同步发电机组的储能柔性控制策略

针对新能源大规模渗透下的系统惯量减少和电压调节恶化问题,提出一种储能辅助同步发电机组的柔性控制策略。将储能配置在同步发电机组的输出母线处,储能通过同步发电机组运行数据的反馈进行柔性控制,配合同步发电机组进行功率输出,二者有机结合形成新的发电单元——柔性同步机组,其等效惯量、内阻抗和阻尼可变。在所提控制策略下,储能工作在易于实现的电流源模式,可增加柔性同步机组的惯量和阻尼,改善电压动态并在稳态时提供针对性的无功支撑。仿真结果验证了所提策略的有效性。     

船舶电站同步发电机状态反馈H∞调压器

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的响应特性.船舶电站同步发电机调压系统是一个非线性控制系统,为了分析系统的动态特性,首先建立同步发电机调压系统的非线性数学模型,然后以此为基础设计状态反馈H∞调压器.将H∞控制理论应用于同步发电机调压器的设计,把系统的性能要求转化为标准H∞控制问题,通过解Ri...     

发电机频率调节特性对静态电压稳定的影响

发电机出力增长方式对静态电压稳定临界点的影响较大,在考察不同的发电机出力增长方式下的静态电压稳定临界值的差异的基础上,结合发电机频率调节的特点,提出了一种按发电机频率调节特性决定发电机出力来求取静态电压稳定临界点的方法。分析和算例表明此方法符合电力系统的实际情况。     

基于可控等效输出阻抗的微网逆变器并联特性研究

针对低压微网中采用传统下垂控制的并联逆变器功率均分效果差以及母线电压和频率偏移问题,分析了并联逆变器的环流和功率输出特性,提出一种基于可控等效输出阻抗的微网逆变器并联控制策略。该策略实现了逆变器等效输出阻抗的精确可控,且具有虚拟同步发电机的基本特性,逆变器等效电压源的频率和相位能够实现自同步功能,在不需要功率环的情况下间接实现了并联逆变器功率均分且具有环流抑制能力。通过设计电压二次调节控制,消除了微网母线电压和频率的偏移问题。仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

苏州电网并网分布式电源防孤岛的继电保护控制策略研究

目前孤岛检测和防孤岛策略主要是基于并网分布式电源的特性而设计,而鲜有以孤岛发生时公用电网的电气特性为核心的继电保护防孤岛策略的研究。为了找到一种利用公用电网继电保护防孤岛的新方法,结合苏州电网,通过对孤岛形成机理的分析,找出了孤岛发生前后零序电压的变化规律。进而基于零序电压的变化规律设计了公用电网防孤岛的继电保护控制策略。数值仿真及苏州电网的防孤岛实例验证了该并网分布式电源防孤岛的继电保护控制策略的有效性。结果表明,该控制策略具有较高可靠性和实用前景。     

考虑风功率分布规律的风电场无功补偿容量优化决策

双馈型风电机组的无功调节范围随其有功功率输出变化而存在波动性,极端条件下,又有其不可调节性,由此必然降低其对自身电压水平支撑的持续性。为此,在依据功率估算数据对风电场输出功率分布特性进行统计分析的基础上,提出考虑风功率分布特性的风电场无功补偿容量优化决策方法。该方法在充分计及双馈感应发电机无功调节能力与风功率分布特性的前提下,以无功补偿的投资成本与运行成本最小化为目标,构建无功补偿容量优化计算模型。该研究可使双馈型风电场的无功补偿决策更具针对性,并以最小代价实现该类风电场连续、无缝的无功电压调节。应用改进粒子群优化算法对所构建算例系统进行求解,分析结果表明了该研究的有效性。     

考虑功频静特性的连续潮流法静态电压稳定分析

在分析静态电压稳定的连续潮流法基础上,结合负荷的频率静态特性和发电机的频率调节特 性,提出了考虑功频静特性的连续潮流法。分析与计算结果表明,由于在连续潮流法中考虑 按功频静特性来分配发电机有功出力,符合电力系统的实际情况,因而求出的静态电压稳定 的临界值具有合理性,且有实用价值。     

考虑发电机励磁电流限制的改进连续潮流算法

连续潮流法是静态电压稳定分析中强有力的方法和工具。常规的连续潮流程序中,使用发电机无功出力最大值Qmax近似表征其无功出力限制。在实际系统中,发电机的无功出力受制于励磁电流的调节能力。从稳态角度出发,提出了使用发电机内电势Eq近似表征无功出力限制的处理方法,建立了考虑励磁电流限制的静态电压稳定分析模型,并提出改进的连续潮流算法。该算法在考虑发电机无功出力最大值Qmax的基础上,将无功出力达到最大值的节点视为有功、内电势恒定(P-Eq)节点。该节点根据有功出力、功角值以及机端电压对校正环节中的无功出力进行修正,更好地模拟了发电机在励磁电流限制下的无功特性。IEEE-30节点系统仿真结果证明了该方法的可行性和实用性。     

电网频率偏差下虚拟同步发电机改进控制研究

虚拟同步发电机(VSG)由于模拟了同步发电机(SG)的调频调压特性和惯性阻尼作用而得到广泛关注。传统的VSG特性分析一般针对电网频率为额定频率的情况,当电网频率不等于额定频率时,仍然采用传统VSG控制将会使VSG动态特性发生变化以及输出有功功率稳态值出现偏差,现有文献对电网频率偏差下的VSG动态特性缺乏分析且现有方案不能完全解决有功功率偏差问题。文章首先分析了电网频率偏差对VSG有功功率和频率特性造成的影响,进而提出一种改进有功频率控制策略,并对改进控制策略进行分析。最后通过matlab/simulink仿真验证所提控制策略在改善动态特性和消除稳态偏差方面的有效性。     

基于VSG控制的微网逆变器工频振荡现象研究

分布式电源多采用电力电子变流器作为接口与电网进行能量交互,虚拟同步发电机控制技术因模拟传统同步机内外部性能优良的特点成为目前研究的热点.但电力电子装置因其动作快速性容易激发线路电感,其电流的瞬态过程会对系统产生不利影响.考虑线路电感的瞬变过程,建立系统输出功率的动态小信号模型,分析产生振荡的原因与系统输出阻抗有关.采用...