考虑磁场饱和效应的凸极同步电动机建模

针对常规线性磁场模型难以准确描述凸极同步电动机的稳态和动态特性,磁场饱和效应严重影响高性能电动机驱动系统的控制精确度,对凸极同步电动机磁场饱和模型进行了研究.阐述了电动机d-q轴交叉饱和的机理,采用稳态饱和电感,动态饱和电感以及交叉饱和电感来表述磁场非线性的特征,建立了凸极同步电动机非线性磁场饱和模型,同时给出了其状态空间方程.采用矢量控制策略对凸极同步电动机的磁场饱和模型进行仿真分析,结果表明电动机的励磁电流能根据磁场饱和程度做出准确的响应建立电动机的磁场,d-q轴电流和负载功角的变化规律完全符合磁场饱和运行工况,验证了模型的有效性.     

基于等效励磁电流的同步磁阻电机磁饱和模型研究

由于磁饱和的影响使得同步磁阻电机(SynRM)在实际运行中无法实现精确控制。提出采用兼顾主磁路饱和与交叉饱和的等效励磁电流建立SynRM磁饱和模型的方法,解决理想模型无法反映SynRM实际运行中磁饱和带来的影响。首先利用Ansoft有限元对SynRM的Ld,Lq受磁饱和影响进行分析,用磁饱和参数表征电机受饱和的程度,该磁饱和参数是等效励磁电流的函数,通过曲线拟合得到磁饱和参数的表达式。搭建了磁饱和SynRM模型,并设计了SynRM控制系统硬件平台,仿真和实验结果验证了该模型的正确性。     

高压直流换流阀用饱和电抗器的暂态电路仿真模型

为了定量研究高压直流(HVDC)换流阀的开通和关断电气应力,建立了饱和电抗器的暂态电路仿真模型。将饱和电抗器模型等效为1台空载变压器,其漏感和励磁电感分别对应于饱和电抗器的空心电感和铁芯电感;为了避免微分运算带来的误差,将饱和电抗器的非线性铁芯电感等效为伏秒数受控的电流源模型,这样不仅可以提高运算精度,而且可以增强求解过程的收敛稳定性;在传统波穿透理论基础上,进一步考虑了硅钢片"由内而外"的径向逐渐饱和过程,给出了饱和电抗器的涡流电阻模型,大大提高了仿真模型的准确度。通过电容器冲击放电试验验证了饱和电抗器电路仿真模型的优越性。     

考虑主磁路饱和时的异步电机d-q-n模型

提出了基于磁化曲线的异步电机磁路饱和d-q-n模型.该模型的分析方法有别于传统的磁路饱和处理方法,它直接利用了磁化曲线来考虑磁路饱和对电机的影响.在对磁化曲线进行处理的基础上,推导了考虑磁路饱和时异步电机的电压、电磁转矩方程,给出了Matlab/Simulink仿真模型和结果.比较线性模型同试验结果,表明了该模型较之线性模型具有一定的改进.     

材料饱和特性对永磁电机性能的影响研究

针对非晶材料饱和磁密低,非晶永磁电机性能易受铁心饱和作用影响的问题,本文提出了饱和磁密解析模型用以分析定子铁心齿部饱和作用产生的影响,该模型的特点是利用饱和前后气隙磁密的比率代替实验实测的电压比率求解出饱和系数,从而实现在电机初始设计阶段饱和效应对电机性能影响的分析与研究。基于该饱和磁路解析模型分析了定子铁心饱和对非晶永磁电机绕组电感、谐波电流以及逆变器供电情况下由载波引起的损耗的影响规律。     

逆变器供电异步电机稳态仿真模型

提出了一种基于同步旋转坐标的非线性异步电机模型。模型中考虑主磁路饱和影响,同时增加了并联等效铁耗绕组考虑定子铁耗影响。模型分析了d-q轴间的交叉饱和,并引入角频率描述交叉饱和。最后通过MATLAB/Simulink仿真试验,验证了模型的正确性。     

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。     

晶闸管换流阀饱和电抗器磁饱和特性的仿真分析

应用电磁场有限元仿真工具,建立了阀饱和电抗器的静磁场模型和场-路耦合模型,计算了饱和电抗器的有效电感和电压时间面积,并对其中的铁芯磁饱和特性进行了仿真分析。     

采用统一磁路及空载试验的变压器饱和模型

为了精确地对变压器饱和进行仿真并建立变压器饱和模型,提出了一种基于统一磁路(UMEC)模型及空载试验的变压器饱和新模型.该模型利用UMEC来表示磁路中各个磁导之间的关系,并采用变压器空载试验获得电压、电流有效值曲线和功率损耗曲线,通过分段线性化方法得到变压器励磁磁导与电流之间的关系而近似表示磁路的饱和.该模型充分利用了...     

DSP与BPA同步发电机模型对比研究

DSP(dynamic simulation package)是南方电网科学研究院自主研发的电力系统计算分析软件,目前广泛应用于南方电网规划运行中。与国内常用软件BPA相互校核中,发现DSP与BPA的同步发电机模型的差异是导致两个软件暂态稳定计算结果不一致的重要原因。分析对比了DSP采用的基本形式同步发电机模型与BPA采用的标准形式同步发电机模型的差异,给出了两种发电机模型参数之间的转换关系,研究了DSP发电机饱和特性所采用的三段式饱和曲线和BPA采用的二次饱和曲线的差异并提出了拟合方法。在DSP中开发了标准形式同步发电机模型及二次饱和特性,并通过算例验证了该模型与BPA同步发电机模型的一致性。与BPA相比,DSP提供了基本形式和标准形式的两种同步发电机模型、三段式饱和及二次饱和两种饱和特性,可满足更加广泛的仿真模型需求。     

HVDC换流阀用饱和电抗器的建模及仿真

电路仿真是实现HVDC换流阀优化设计的最主要手段,饱和电抗器作为换流阀中保护晶闸管的主要器件,其电路模型的准确与否关系到整个换流阀仿真的准确性。饱和电抗器的电路模型可以等效为非线性电感与非线性电阻的并联。本文利用磁性材料的BH曲线,获得了饱和电抗器的非线性电感特性,通过分析冲击放电试验结果获得了饱和电抗器的电阻特性,从而建立了饱和电抗器的等值电路模型。通过仿真不同电压等级的冲击放电试验,结果与试验一致,从而验证了模型的有效性。     

考虑主磁路饱和时的异步电机d-q-n模型

提出了基于磁化曲线的异步电机磁路饱和d-q—n模型。该模型的分析方法有别于传统的磁路饱和处理方法，它直接利用了磁化曲线来考虑磁路饱和对电机的影响。在对磁化曲线进行处理的基础上，推导了考虑磁路饱和时异步电机的电压、电磁转矩方程，给出了Matlab／Simulink仿真模型和结果。比较线性模型同试验结果，表明了该模型较之线性模型具有一定的改进。     

考虑磁滞现象的变压器饱和特性仿真分析

利用MATLAB软件中的电力系统模块库(PSB),建立了分析变压器饱和特性的系统仿真模型。利用这一模型,对考虑磁滞、剩磁影响时的变压器饱和特性进行了仿真分析,为分析变压器的饱和特性提供了简单有效的手段。     

基于饱和变压器的磁饱和式可控电抗器分析

概述了磁饱和式可控电抗器的基本结构和工作原理,介绍了磁饱和式可控电抗器在超/特高压电网中的应用。以Matlab提供的电力系统模块集(PSB)为平台,利用饱和变压器的模型,建立了磁饱和式可控电抗器的仿真模型,计算了模型中的相关参数,并进行了相应的仿真分析。实例仿真结果说明本文的分析和仿真方法简捷有效,并且能够反映磁饱和式可控电抗器工作过程中半导体器件的参数,为其实际应用或者生产制造提供了一定的理论依据。     

HVDC整流侧阀饱和电抗器铁损仿真研究

建立了用以研究直流输送电流对饱和电抗器铁心损耗影响的,包含带反向恢复特性的晶闸管模型与非线性饱和电抗器模型的12脉动高压直流输电换流阀仿真模型,其中饱和电抗器模型是由非线性电阻模型与受控电流源并联构成的。以锦屏—苏南±800 kV/4 750 A高压直流输电工程整流侧使用的A5000换流阀为例,仿真了3组不同直流线路电流条件下饱和电抗器铁心损耗,仿真结果与现场实测数据相符。饱和电抗器的铁损不仅包括换流阀开通时产生的铁损,在换流阀关断以及断态时也会产生铁损。饱和电抗器铁损随直流电流的升高而增加。     

一种线性化的饱和同步电机模型

基于 IEEE标准给出的同步电机模型提出了一种饱和同步电机的线性化模型 ,并且在模型中包括了调速器和自动电压调节器部分。应用该模型对简单电力系统的小干扰稳定性进行了研究 ,分析了同步电机饱和对系统行为的影响。     

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。     

逆变器供电异步电机稳态仿真模型

提出了一种基于同步旋转坐标的非线性异步电机模型。模型中考虑主磁路饱和影响，同时增加了并联等效铁耗绕组考虑定子铁耗影响。模型分析了d-q轴间的交叉饱和，并引入角频率描述交叉饱和。最后通过MATLAB／Simulink仿真试验，验证了模型的正确性。     

基于修正自适应Logistic模型的电力需求饱和预测

饱和电力需求是影响电网发展规模的关键指标,研究电力需求的饱和趋势、预测需求进入饱和的时间与规模对于电网规划具有重要意义。将电力需求的增长过程划分为3个阶段,提出了修正自适应Logistic模型,并以中国华东地区的电力需求为例,验证了该模型的准确性与实用性,开展了针对案例的饱和预测研究。     

一种基于磁化曲线分析瞬态饱和的异步电机空间矢量的新方法

提出一种用空间矢量表示的异步电机瞬态饱和的数学模型.该模型的分析方法有别于传统的磁路饱和处理方法,直接利用异步电机空载磁化曲线来考虑磁路饱和对电机的影响,进而推导出异步电机瞬态饱和非线性数学模型.利用该模型对异步电机进行Matlab实例仿真.结果表明,该模型较之线性模型有一定的改进.