同步机全平面PQ工况图的构建及工况探讨

依据电路和电机理论及同步电机运行时的限制条件构建了同步电机全平面PQ工况图并结合全平面PQ工况图对发电机进相、迟相、过励磁、欠励磁;电动机进相、迟相、过励磁、欠励磁;调相机过励磁、欠励磁等工况进行了探讨,最后介绍了用同步电机全平面PQ工况图来解释和理解抽水蓄能电站中同步电机的各种工况,对运行人员和学生掌握同步电机运行及调节有一定参考价值.     

同步机功率极限运行图运行状态的应用研究

本文根据发电机的参考方向、等值电路和电势方程式和相量图,结合同步电机运行时的限制条件画出了全平面的同步电机允许的运行区域(全平面P—Q图),根据P—Q图的四个象限和两个坐标的特点给出了发电机进相、迟相、过励磁、欠励磁;电动机进相、迟相、过励磁、欠励磁;调相机过励磁、欠励磁等工况的严格定义,并对同步发电机运行中调节有功和调节无功的相互影响进行了分析。     

运行工况及磁饱和对PSS无补偿相频特性的影响分析

本文结合PSS现场试验过程中选取特定工况开展相频特性测试,并将试验工况测试结果默认代表机组全工况特性的实际情况,据此依据Heffron-Philips模型各个参数的定义,从同步发电机运行工况及磁路饱和两个维度对机组及励磁系统的相频特性的影响开展理论分析,理论分析结果及算例均表明工况及饱和两个维度均对PSS无补偿相频特性产生影响,机组有功功率增加、进相深度加深均导致PSS无补偿滞后特性加大,迟相导致无补偿滞后相位减小,磁路饱和导致无补偿滞后相位减小;两个维度对同步发电机及励磁系统的滞后相位影响最大将达到10°。在PSS的实际应用中,应该结合机组在电网运行方式中的安排提前对工况与磁路的饱和影响加以校核,以确保实际机组PSS的功能预期。     

同步电机正负励磁运行分析

本文是在《同步电机正负励磁稳态分析》基础上所进行的研究，即在论证同步电机负励磁运行的可行性以后，研究负励磁运行的实用性。本文论述了两个问题，即进相运行及抑制同步自励磁的机理与作用。文中内容从电机理论作了分析，并由动态模拟试验所证实。     

不对称转子结构双轴励磁电机同步电抗计算

双轴励磁同步电机(双励机)具有高稳定性和深度进相运行能力，对于提升电力系统稳定性、抑制系统过电压具有重要意义。具有两相不对称正交转子绕组结构的双励机转子热负荷低、结构简单，但也导致其磁路结构与传统同步电机有很大不同，进而影响同步电抗的大小。本文建立了双励机的时步有限元模型，分析了励磁方式对励磁磁动势与运行工况对气隙合成磁动势，即对同步电抗的影响。采用两种方法计算了不对称转子结构双励机的同步电抗，对比研究了双励机与传统同步电机同步电抗的差异，揭示了不同励磁方式下双励机同步电抗随功角的变化规律。研究结果可为双励机的精确仿真计算提供理论依据。     

300 MW机组励磁控制简介及其进相运行分析

应用同步电机理论,从系统的观点出发,分析励磁系统对电力系统稳定的作用,并结合徐州华润电力有限公司300 MW机组1号发电机进相运行试验,提出了进相试验的条件、要求、注意事项、参数选择,并根据现场试验数据及试验结果分析,确定了其进相运行能力,为发电机安全稳定运行提供了依据,并为系统的稳定运行提供保障。     

双轴励磁同步电机同步电抗随运行工况的变化规律

双轴励磁同步电机(双励机)的高稳定性对建设高可靠性电网及保障要害区域的供电具有重要意义。而双励机转子上具有一套两相励磁绕组使得其磁路结构及同步电抗与普通同步电机存在差异。该文建立双励机的时步有限元模型,对比分析双励机与普通同步电机在饱和特性、磁场分布等方面的差异。采用两种方法计算双励机的同步电抗,研究了双励机单轴励磁和双轴励磁时,不同运行工况下同步电抗的差异;重点分析双励机双轴励磁时,分别选取励磁绕组轴线和励磁合成磁动势位置作为直轴时,同步电抗随功角的变化规律。最后,通过双励机模型机实验验证了计算结果的正确性。研究表明:双励机的同步电抗明显小于普通同步电机;双轴励磁时,选取不同直轴会导致同步电抗随功角的变化规律不同。     

一种同步电机励磁控制系统微机化改造

介绍采用计算机全数字控制对同步电机常规的励磁控制系统进行改造，以及采用计算机控制结构原理所涉及的关键技术，如数据采集、滤波、移相计算、励磁保护及控制方案原理等，所提出的技术方案已成功用于工业现场，并取得满意效果。图3参3     

琅琊山抽水蓄能电站励磁系统运行分析

抽水蓄能电站机组运行工况复杂,在不同工况下励磁调节器的运行模式分为发电模式、静态变频器（SFC）模式、背靠背模式、线路充电模式、黑启动模式和电制动模式。琅琊山电站机组投运以来,励磁系统的主要故障有抽水启动过程中励磁停止程序运行、机组深度进相励磁无法调节和励磁风扇投入时电源开关跳闸。介绍了励磁调节器的基本特性,分析了上述故障的原因,提出了解决方法,有效地解决了励磁系统的故障。     

基于功率期望原理的汽轮发电机励磁绕组短路故障诊断

为了快速、准确诊断汽轮发电机励磁绕组短路故障,该文从汽轮发电机电磁功率和无功功率的表达式出发,分析了短路故障后发电机运行点的变化规律。借助于空载电动势与励磁电流的正比例关系,建立励磁绕组正常时的发电机电磁功率和无功功率计算模型,用以计算发电机运行过程中电
　　磁功率和无功功率的期望值,并将其与实测的电磁功率和无功功率比较,当偏差超过一定数值时判断汽轮发电机存在励磁绕组短路故障,故障实例证实该方法的有效性。该方法为非侵入式的在线监测方法,具有较高的灵敏度,在发电机进相、迟相和调相运行时均可有效诊断励磁绕组短路故障。     

虚拟同步储能变换器的功率环双模式控制

根据虚拟同步储能变换器功率环主要参数的相互影响进行了小信号建模分析,为功率环参数设计和选取范围提供了参考。据此,针对虚拟储能变换器并网运行时存在的稳态功率偏差和功率限额问题,提出一种适用于并网工况的储能变换器虚拟同步机PQ模式控制策略,并在必要时将PQ模式与VSG下垂模式进行切换。虚拟同步发电机(VSG)的PQ模式并网除了能实现稳态时恒功率运行外,暂态过程中还具有一定的惯性和阻尼,并网状态下能够自同步,无需锁相环。仿真和实验结果表明,所提双模式控制策略稳定可靠且切换平滑。     

基于虚拟同步发电机的微网运行模式无缝切换控制策略

对于采用对等控制策略的微网系统,如何实现孤岛/并网运行模式间的无缝切换是一项亟待克服的技术难点。文中首先介绍微网系统的基本结构与工作模式,针对微网孤岛与并网运行模式的特点,提出一种满足微网孤岛/并网切换的虚拟同步发电机(VSG)控制策略。其次,为了适应微网的并网运行特性,提出一种基于控制器状态跟随的并行切换方法,即PQ控制的电流源模式和VSG控制的电压源模式的相位和电流指令都实时跟踪,为PQ/VSG控制模式间的无缝切换奠定基础。最后,建立微网系统的仿真模型和实验平台,共同验证了所提控制策略和并行切换方法的有效性。     

同步发电机定子绕组短路故障分析

基于同步发电机的理论,建立该电机的物理模型和数学模型。在此基础上,建立同步发电机的仿真模型,分析该电机的定子绕组的正常运行、单相短路故障、两相短路故障和三相短路故障等,通过数据计算和图形现象加深对短路故障认识和了解。用解析法验证结果,两种方法比较吻合,表明建立仿真模型的方法正确合理。     

外转子永磁同步风力发电机运行工作点的研究

随着高性能永磁材料的发展，永磁同步发电机在各类发电机中越来越具有竞争力。例如风力发电装置中对大功率风力发电机的需求越来越多。论文对外转子低速永磁同步风力发电机运行工作点进行了研究，并对其结构和优越性进行了分析。     

新型的转差频率励磁发电机

本文介绍最近研制的一种新型变速恒频稳压风力发电机——转差率励磁发电机。这种发电机系统结构简单、制造容易、成本低廉。不但适合于变速风力发电系统,而且适合一切随机性很强的能源,如太阳能、潮汐发电系统等。文中叙述了发电机系统的优点和恒频稳压原理;研究了发电机运行分析方法;讨论了发电机派生设计和与电源配合问题;分析了发电机在超同步和亚同步发电时的能量流传;给出了稳态运行时主要特性曲线。对恒频稳压控制电路特点也作了介绍。     

Performance of PM-assisted synchronous reluctance motor forhigh-efficiency and wide constant-power operation

This paper examines the design and the performances of a permanent-magnet assisted synchronous reluctance motor (PMASRM) for wide constant-power operation. The effects of properly adding magnets into the rotor of a synchronous reluctance motor are examined by several experimental results and analyses on the prototype machines. The proposed machine can offer a large constant-power speed range, high-efficiency and high-power-factor operation in comparison to the complete synchronous reluctance motor. It was shown that the problems such as the decrease of efficiency at light-loads and the uncontrolled generator mode operation, which occur in the high-speed flux-weakening operation of the conventional PM motor drives, can be eliminated in the PM-assisted synchronous reluctance motor     

Analysis of a synchronous reluctance machine with an auxiliary single-phase winding

A three-phase synchronous reluctance machine having an axially laminated rotor structure and an auxiliary DC-source-fed single-phase control winding has utility as either a high-speed generator or a high-torque low-speed motor. This paper provides an understanding of its operation using electric circuit and electromagnetic field concepts in the process of which some insights are provided into the design of the windings, conditions for torque production and generation of electric power when operating in the motoring or generating modes. Some confirmatory experimental results of analytical developments are provided showing performance characteristics of an experimental machine.     

计及分布式电源功率特性的微电网经济调度模型

针对微电网能量管理所获分布式电源(DG)运行点常常不满足DG功率特性的局限,提出了一种计及DG功率特性的微电网经济调度模型。该模型基于解析几何线性化DG的PQ功率极限,与微电网经济调度模型集成并求解,有效计及了逆变型DG、双馈感应发电机、同步发电机的功率特性。在多时间尺度微电网经济调度框架下,对某微电网系统进行算例分析,验证了所提模型的可行性以及有效性,并在此基础上分析了不同的分段数对DG运行点可行域覆盖率的影响。     

基于虚拟同步机技术的储能机电暂态特性建模

虚拟同步机技术通过模拟传统同步发电机特性,使采用变流器的电源具有同步机组的惯量、阻尼、频率和电压调整等运行外特性,是解决新能源发电接入电网稳定运行的重要技术手段。提出一种用于机电暂态的虚拟同步机控制储能建模方法。该储能模型包括虚拟同步机控制、储能限制模块和模型接口模块,并考虑虚拟同步机定转子方程和储能充放电功率、荷电状态、运行效率、死区及逆变器限制特性。基于电力系统分析综合程序,采用用户自定义方式搭建模型。以IEEE 4机2区域和河南电网为例进行模型有效性验证,结果表明了所提建模技术相比于传统方法的优势。     

无刷双馈电机的电磁结构分析

无刷双馈电机作为一种可作电动机或发电机运行的异、同步通用交流电机,无论是工作原理还是其结构特点都有其特殊性。本文从鼠笼式无刷双馈电机稳定运行时定转子电流产生的磁势入手,分析了刷双馈电机的工作原理,阐述了定转子结构的设计特点,为无刷双馈电机的设计提供了理论依据。