交流励磁变频器功率单元散热设计

交流励磁变频器是大型变速抽蓄电站的核心设备,由于容量较大,其散热系统设计是设备稳定运行的关键.针对交流励磁变频器功率单元,对各压接式功率器件的损耗进行了理论计算,并分析了不同功率因数和调制度工况下器件损耗及功率单元总损耗的变化趋势,基于损耗计算和仿真分析,采用最小流量和散热容量相互校验的水冷散热系统设计方法,设计了变频...     

交流励磁抽水蓄能机组快速功率响应控制策略

基于交流励磁抽水蓄能机组运行特点,分别建立可逆水泵水轮机和交流励磁电机数学模型;针对可逆水泵水轮机在不同运行模式下的输出特性,分别建立水轮机工况和水泵工况下的负荷特性优化流程;结合电动和发电运行工况,提出功率由交流励磁调节,转速或导叶由可逆水泵水轮机控制的抽水蓄能机组快速功率响应控制策略。通过与传统转速励磁控制策略进行仿真比较,结果表明所提控制策略能够同时提高机组的功率响应速率和可逆水泵水轮机运行效率。     

基于1D-CNN-LSTM混合神经网络模型的双桥并联励磁功率单元故障诊断

针对双桥并联励磁功率单元的晶闸管开路故障,提出一种基于一维卷积神经网络(1D-convolutional neural networks,1D-CNN)和长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)混合模型的故障诊断方法.将1号整流桥共阴极侧、共阳极侧电流和AB相线电压构造时序特征向量作为输...     

多重电枢绕组混合励磁风力发电系统并联运行并网控制策略

为了提高系统的可靠性和容错能力,针对多重电枢混合励磁发电机,提出了一种多重电枢直流侧电压关联运行的控制方案.详细分析了单套逆变器数学模型和控制策略,运用CAN通信和上位机控制,实现多重逆变器并联运行并网,试验结果与理论分析结果相吻合.     

基于DSOGI-PLL的VSG双机并联系统功率分配控制策略

针对多虚拟同步发电机VSG（virtual synchronous generator ）并联运行条件下受扰容易引发功率振荡和频率稳定性降低的问题,提出了一种双二阶广义积分器锁相环DSOGI-PLL（dual-second order generalized integrator phase-locked loop）技术的改进型VSG控制策略。分析了不同工况下VSG双机并联系统对公共耦合点负载增量的分配情况,分析了关键参数对各机组供电容量分配的影响。通过在功频控制器中引入积分环节来实现电力系统频率的二次调节,并采用DSOGI-PLL技术减少VSG输出电能在基频处的扰动,从而抑制多VSG并联运行时受扰的功率振荡程度。仿真结果表明,相比于传统控制策略,该方案能有效减少VSG输出电能在基频附近的扰动,减小了功率振荡,提高了并联运行条件下的输出电能质量,实现了各机组之间能量的合理分配,验证了所提控制策略在并离网模式下的适用性。     

基于STF算法交流跟踪励磁控制策略的研究

通过建立移动电站同步发电机非线性数学模型,研究了基于STF算法的交流跟踪励磁控制策略,其可以有效抑制系统扰动并实现系统状态在线估计。对发电机模型参数进行了仔细观测,对交流跟踪励磁控制策略进行了理论分析,对试验结果与传统励磁控制数据进行了对比。仿真实验结果验证了基于STF算法的交流跟踪励磁控制策略的优越性。     

基于功率完全解耦的逆变器并联控制策略研究

现代电力系统的逆变电源控制技术中,输电线路的阻抗特性通常假定为纯感性,而实际中线路电感存在一定阻性,一定程度上限制了均流控制策略的应用。针对此问题,提出一种基于功率完全解耦的逆变器并联控制策略,在同步旋转坐标系下分别对有功功率和无功功率进行完全解耦,实现了在任意线路特性下的逆变器并联功率解耦控制。通过建立逆变器并联的MATLAB仿真试验模型,验证了该控制策略具有良好的功率均分效果。     

励磁功率单元模型参考故障诊断方法

介绍了模型参考故障诊断的基本原理。考虑到同步发电机励磁系统功率 单元的非线性特性，为了提高模型的准确性和可观测性，采用分布式物理图网建模方法建立 励磁功率单元系统模型。阐述了模型参考诊断方法在励磁系统功率单元的具体应用。仿真结 果表明，该方法能够有效地诊断同步发电机励磁系统功率单元的主要故障。     

一体化电站并联功率变换系统多模式运行统一控制策略

为实现电动汽车充放储一体化电站中具有并联、双向运行特性的功率变换系统多模式运行,采用基于三层网络架构的集中控制体系,提出了一种集多种运行模式控制于一体的统一控制策略。该策略下各功率变换单元可依据调度指令在V2G和独立两种运行模式间灵活选取,同时结合单元充放电状态、输出视在功率和电池组荷电状态实现了功率优化分配。此外,针对模式切换过程中负载电压和并网电流波动机理进行分析。在统一控制策略中提出并引入了一种基于内环指令跟踪、外环软切换的双环切换方法,实现了运行模式间的无缝切换。仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

电气化铁路并联型铁路功率调节器控制策略的仿真研究

为解决电气化铁路牵引供电系统中三相网侧谐波、无功和负序等电能质量问题,同时满足电气化铁路补偿容量大的要求,提出了采用并联型铁路功率调节器(railway static power conditioner,RPC)配合降压变压器的综合补偿方案,具体研究了并联型RPC的控制策略并进行了仿真分析。提出了对RPC的指令电流检测采用平衡补偿电流检测法,对RPC的补偿电流控制采用基于比例谐振(proportion resonance,PR)控制器的三角波比较控制方式,同时将载波相移(carrier phase shift,CPS)技术应用于RPC的控制。最后,利用MATLAB/Simulink搭建了由2个RPC并联构成的补偿方案的仿真模型。仿真结果表明:RPC投入运行后,三相网侧电流为与电网电压同相位的三相正弦对称电流,只含有开关频率整数倍次的高次谐波;通过进一步采用CPS技术,开关频率奇数倍次的高次谐波被有效滤除,三相网侧电流总谐波畸变率由8.04%降低为2.24%。仿真结果验证了并联型RPC在解决牵引供电系统中三相网侧电流谐波、无功和负序等电能质量问题方面的可行性与优越性,为并联型RPC的工程应用提供了有价值的参考。     

并联型有源电力滤波器功率平坦控制策略

随着地铁配电系统谐波含量不断增多,并联型有源电力滤波器(shunt active power filter,SAPF)也逐渐取代传统谐波处理装置。建立了αβ坐标系下SAPF中PWM变流器交流侧输出电压与功率之间的数学模型,为了使SAPF在无需精确数学模型条件下仍具有良好谐波抑制效果,通过选取变流器交流侧输出功率作为状态变量及系统输出量,交流输出电压为输入控制变量,提出了一种基于微分平坦理论的功率平坦控制策略。控制器设计通过参考轨迹前馈控制和误差反馈补偿等两部分实现,前馈控制根据期望平坦输出及输入控制量与输出变量间的数学关系规划系统控制状态量参考轨迹,误差反馈补偿消除输出实际值与期望值之间误差值。仿真结果表明所提出控制策略的有效性,谐波补偿效果明显,为SAPF功率控制器设计提供了一种新的思路。     

水轮发电机交流励磁变速运行的控制策略

本文讨论了水轮发电机采用交流励磁变速运行时的控制策略问题。指出，采用以定子磁链定向的矢量控制方法可以使控制大为简化。介绍了交流励磁水轮发电机控制系统的构成。     

交流励磁双馈电机分段并网控制策略

针对交流励磁双馈电机转子位置初始误差提出了一种补偿控制器。根据电网电压矢量控制时双馈电机数学模型,推导了定子开路稳态时转子电流与定子电压的关系,并基于此构建了转子位置初始误差的补偿控制器。对所提出的初始误差补偿原理进行了分析。另外,将该补偿控制器应用到风力发电系统实际并网控制过程,提出一种交流励磁双馈电机分段并网控制策略。设计了控制器,并在所搭建的变速恒频风力发电实验平台上作了相应的实验,结果证明了补偿控制器分段并网控制的有效性。     

风储交流微电网自动功率平衡控制策略

风储交流微电网主要包含风力发电设备、储能系统和交流负荷。在风储微电网中,需要建立发电、储能和负荷间的协同功率调控机制,以确保风能得以高效利用;同时尽可能避免储能系统发生过度充电与放电。为此,提出了一种适用于风储交流微电网在离网运行模式下的自动功率平衡控制策略。在负荷轻载下,通过储能系统主动改变微电网频率,由风机主动降功率,放弃部分风能,使得电池不易过度充电;在负荷重载下,微电网频率主动上升,主动切除部分负荷,使得电池不易过度放电。暂态数值仿真说明了该控制策略可实现交流微电网的功率自动平衡,同时有效避免了储能系统的过度充电与放电。     

交流励磁风力发电系统的仿真研究

通过研究定子磁链定向下交流励磁双馈发电机的矢量控制策略,建立了基于Matlab/Simulink的交流励磁变速恒频风力发电系统的仿真模型,并给出了仿真结果.结果表明定子磁链定向矢量控制可以实现发电机有功、无功功率的独立调节.     

电励磁风力发电系统机侧控制策略研究

电励磁同步电机在水电、火电中已得到了广泛应用,在风力发电中的应用也逐步受到关注。针对电励磁同步电机在风电中的具体应用,建立了其在MT轴坐标系下的数学模型。详细介绍了一种采用MT轴系感应电势辨识磁链的方法,有效解决了传统电压模型中存在的积分零点漂移问题。基于MT轴系数学模型给出了详细的矢量控制策略。在MATLAB/Simulink 7.11环境下建立了电励磁同步电机和机侧变流器的仿真模型。仿真结果表明在风速和转矩变化的情况下,系统能够稳定运行,气隙磁链观测准确,控制效果良好。     

并列式混合励磁磁通切换电机直流发电系统功率角线性控制策略

研究并实现了并列式混合励磁磁通切换电机直流发电系统。所提并列式混合励磁磁通切换电机拓扑在实现优良的磁场调节能力和故障灭磁能力的同时,避免了永磁体的短路和退磁。针对传统"调磁调压"控制策略动态能力差、电流谐波大以及直接转矩控制静态性能一般的不足,提出了功率角线性控制算法。该算法通过建立转矩与功率角的直接线性关系,在无电枢电流闭环环节的条件下,实现对功率角的直接线性调节,同时研究了能提高恒功率区域转矩输出能力的励磁电流调节方法。搭建了并列式混合励磁磁通切换电机直流发电系统实验平台,进行对比实验。实验结果表明,与直接转矩控制算法相比,采用功率角线性控制算法后电机转矩脉动、磁链纹波以及电流谐波含量均减小了,且采用该控制方法后,电机的动态性能良好。     

小型风力发电系统功率控制策略的研究

由于风能分布不均、不稳定等特性,对风能的高效利用造成了困难.为了使风力发电系统最大效率的捕获风能,对风力发电机及其运行特性进行了分析.针对不同的方案对常用的控制策略采用MATLAB/Simulink进行了仿真分析,在推导功率与占空比的关系的基础上提出改进的控制策略,改进的控制策略在响应速度、稳定性方面具有优势,并制作样机验证其有效性,对小型风力发电系统功率控制策略的研究具有一定指导性及意义.