可变速抽水蓄能发电电动机电磁性能分析

本文根据可变速抽水蓄能系统运行机理,对可变速发电电动机运行特点、等效电路和功率流程等进行了分析.同时在此基础上,以10MW海水可变速抽水蓄能发电电动机为依托,建立了其电磁设计方案,并对在不同状态下的电磁性能,包括转子功率和电压特性、不同瞬态短路工况下定转子电流及电磁转矩等进行了计算与分析,研究成果对后续大型可变速发电电...     

可变速抽水蓄能发电电动机功率特性分析

可变速抽水蓄能发电电动机采用双馈电机,兼具异步电机与同步电机双重电磁特性。本文首先提出了适用于可变速抽水蓄能发电电动机的数学模型,继而对其建立了电磁功率及电磁转矩表达式,并以此分析了可变速抽水蓄能发电电动机兼具异步特性与同步特性的运行机理。在此基础上,进一步探讨了可变速抽水蓄能发电电动机静态稳定问题,提出了静态稳定运行的必要条件。最后,提出了可变速抽水蓄能发电电动机有功功率及无功功率分析模型,揭示了有功功率及无功功率随励磁电压的变化规律。     

海水抽水蓄能变速发电电动机设计与计算

变速抽水蓄能机组因可实现机电系统的柔性连接,满足电网有功调峰、无功补偿要求,并具有快速响应、运行稳定性高的优点,受到行业普遍关注。本文介绍了海水抽水蓄能10MW变速发电电动的总体结构、通风结构、绝缘结构,并重点介绍了转子结构,为今后大容量变速发电电动机的设计积累了经验。     

抽水蓄能发电电动机转子稳定性研究

转子是水轮发电机中变换能量和传递扭矩的核心部件。针对转速相对较高、工况转换复杂的抽水蓄能机组,转子的稳定性研究是一项重点工作。良好的转子结构和性能可以避免机组投运后转子部件出现重大电气以及机械事故。随着抽水蓄能机组向高转速、大容量方向发展,转子的设计和检修难度也越来越大。本文详细介绍了溧阳抽水蓄能发电电动机转子结构特征,重点分析研究电磁性能、机械性能和绝缘性能。运行性能表明发电电动机转子结构合理、运行稳定。本文对类似蓄能电机转子的设计与研究具有指导意义。     

可变速抽水蓄能发电电动机转子绕组槽部固定结构设计及应力分析

可变速抽水蓄能发电电动机转子绕组采用条式线棒,均匀分布在转子槽中.机组运行时,转子绕组在自身重力、电磁力、热应力、离心力等作用力下,将产生振动、变形、窜动等现象,从而造成转子绕组绝缘破坏,绝缘寿命降低,影响机组长期安全运行.本文针对转子绕组槽部固定结构提出一种新型槽楔结构,并以10MW与300MW可变速抽水蓄能发电电动机为例,对该结构进行应力分析,进而确定材料选型.研究结果表明,该结构具有足够的刚强度,能够承受转子绕组传递的作用力.     

基于粒子群算法的电磁装置优化设计

简要介绍了粒子群的算法及其特点,详细分析了粒子群算法和罚函数法相结合应用于电磁装置优化设计的若干问题。以某型号电磁继电器优化设计为例进行例示。设计结果证明了该算法的有效性。     

变速抽水蓄能用双馈发电电动机的无功V形曲线研究

变速抽水蓄能用双馈发电电动机在维持有功功率输出的同时,可充分利用其功率裕量,成为稳定无功源,灵活参与系统调压调相。为研究双馈发电电动机的无功特性,在分析双馈发电电动机电气量关系的基础上,建立基于转子电流-定子电流的双馈发电电动机V形曲线,可简单直观地反映变速抽水蓄能用双馈发电电动机无功特性。研究了不同工况下双馈发电电动机V形曲线的变化规律。最后,基于RTLAB平台进行硬件在环测试,测试结果表明双馈式变速抽水蓄能机组具备类似同步电机的无功特性,同时也证明了所提分析方法的正确性和有效性。     

可变速抽水蓄能机组控制系统研究

对循环变流器励磁的可变速抽水蓄能机组控制系统进行了研究,阐述了总体控制方案、发电电动机的控制策略和基于循环变流器的励磁电流控制原理。仿真结果表明,交流磁链机组在电机电动和发电状态下均可以实现变速恒频运行,具有较快的功率响应速度,有功功率、无功功率和转速均可独立调节。搭建实验平台,实现了电机的转子电流控制,结果表明循环变流器可以准确地控制转子的电流。     

可变速抽水蓄能发电电动机非正弦励磁时间谐波分析及其影响

可变速抽水蓄能发电电动机转子采用三相绕组,通过变频器实现交流励磁。可变速抽水蓄能发电电动机关键技术研究对国内企业实现自主研发具有重要意义。本文从可变速抽水蓄能发电电动机基本数学模型出发,建立了转子绕组非正弦励磁谐波分析模型,获得了该模型基本方程,在此基础上对谐波磁势进行了讨论分析,研究了时间谐波磁势对可变速抽水蓄能发电电动机运行性能的影响。分析表明,可变速抽水蓄能发电电动机设计时需要考虑非正弦励磁的影响,从而增强机组运行安全可靠性。     

群体消亡粒子群优化算法在继电器优化设计中的应用

从分析粒子群算法的早熟现象的原因入手及受生物进化过程中突变和灾难现象的启发,在标准粒子群优化算法的基础上,提出一种群体消亡粒子群优化算法。将微粒分成大小相同的几个种群,在粒子群算法运行的适当时机,依一定方式使群体中的适当子群体消亡并随机补充新个体,以维持群体的适当规模和多样性。对Schaffer’s f 6函数的仿真结果表明,该算法易于找到全局最优解。将改进的算法应用于电磁继电器的优化设计之中,验证了其有效性。     

基于粒子群算法的直线感应电机优化设计

介绍了直线感应电机的工作原理和电磁计算程序,采用引入惯性权重的粒子群优化算法,以直线感应电机功率因数和同步效率的乘积为优化目标函数,对电机的初级叠片厚度、初级槽深、初级槽宽、槽口宽和气隙大小进行优化.通过MATLAB软件编程运算,得出优化后的目标函数值与参数值,与优化前比较,有效实现了电机功率因数和同步效率的提高.     

粒子群算法在电机优化设计中的应用

建立了电机优化设计的数学模型,结合电机设计的工程实际对粒子群优化算法做出了适当改进,并应用改进的算法分别对小型三相异步电动机和中型高压电机进行了优化计算.将两种电机的优化过程进行比较,同时对优化设计后的性能指标及有效材料用量进行对比分析.结果表明,该算法可靠有效.     

抽水蓄能发电电动机电磁设计若干系数计算

本文在深入研究抽水蓄能发电电动机电磁设计若干系数计算原理基础上,建立了数值模型并对ALQUEVA水轮发电机,白莲河、宝泉和广州抽水蓄能发电电动机的相关系数进行了计算,为电机的准确设计提供了条件。文中还提出了在电机主要结构保持不变的情况下,通过调整阻尼条在极靴表面的分布来改善电压波形的方法,从而有效地拓宽了电机的可选槽数。此方法已应用于哈电发电电动机以及常规水轮发电机的设计中。     

基于微粒群算法的感应电机参数辨识

提出一种基于微粒群优化算法(Particle Swarm Optimization Algorithm,简称PSOA)的感应电机参数辨识方法.该方法通过计算感应电机实际输出与模型输出的差值来对估计模型进行不断修正,从而辨识出感应电机参数.介绍感应电机的数学模型和PSOA的运行机理及特征.详细说明采用PSOA对感应电机进行参数辨识的步骤和过程,并通过实验证明了该方法的可行性和辨识结果的可信性.     

基于多策略粒子群算法的500 kV直流断路器用快速机械开关优化设计北大核心CSCD

快速机械开关作为混合式直流断路器系统的关键设备,其操动机构多选用电磁斥力机构,电磁斥力机构的磁场电场相互耦合,仅通过控制变量法难以从整体上对电磁斥力机构进行优化设计。为此,提出一种多策略改进粒子群算法,并将其应用到斥力机构的参数优化中。首先,利用Ansoft Maxwell仿真分析了电磁斥力机构的线圈盘尺寸、金属盘尺寸和放电回路参数对快速机械开关动态性能的影响,确定了主要的优化设计参数;其次,针对基本粒子群的缺陷,结合重开端及反向学习策略进行改进并验证了改进后算法的优势性;最后,根据优化后的参数制造了样机并进行了动态性能测试。测试结果表明:优化后的开关的分断速度得到提高的同时减小了开关的总体积和成本,验证了优化设计的有效性。研制出的快速机械开关将投入张北±500 kV柔性直流输电工程使用。     

基于免疫粒子群算法的电力系统无功优化

为提高粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法的收敛性能,将免疫算法(immunity algorithms,IA)的免疫信息处理机制引入到标准粒子群算法,形成一种新的优化算法,即免疫粒子群算法。该算法将免疫算法的免疫记忆和自我调节机制引入PSO,并采用基于粒子浓度机制的多样性保持策略;同时,用免疫算法的"接种疫苗"和"免疫选择"来指导搜索过程。改进后的算法可以很好的保持优化过程中粒子群的多样性,抑制优化过程中出现的退化现象,保证算法的收敛精度和收敛速度。IEEE 30节点系统算例仿真表明,IA-PSO算法与标准PSO算法相比,能够及时跳出局部最优得到全局最优解,且收敛速度快、精度高。     

粒子群算法优化PID控制参数研究

采用常规的PID整定方式,往往费时而且难以满足控制要求．通过对粒子群算法的研究,在确定了适应度函数设计等控制参数后,采用粒子群算法对PID控制器参数进行优化,取得了很好的效果。     

两阶段粒子群算法在水电站群优化调度中的应用

以水电站群最小出力约束下的发电量最大为目标建立了水电站群优化调度数学模型,采用两阶段粒子群算法求解。在按目标函数进行进化计算之前,先进行以最小平均出力最大为目标的第一阶段优化,并在粒子群中引入初始可行解,以提高粒子群的质量和求解效率。以云南电网统调的7库14站主力水电站群系统为例进行了计算,结果表明,该算法能有效克服“维数灾”问题,能得到高性能的优化调度结果。