YS-D型发电机转子时间常数调节器

在电力系统动态模拟过程中,往往由于模拟发电机与实际大型发电机的结构特点不同,转子时间常数与被模拟对象不相符合而影响模拟质量。因此需要有能调节转子时间常数的装置。目前国内外使用的两种调节转子时间常数的装置都有缺点。其中一种是负电阻器(负电阻机),它在大补偿度时,剩余正电阻很小,所以不但转子电流与时间常数都不稳定,时间常数调节范围受到限制,还存在转子电阻的温升增量影响突出,时间常数随转子温度变化量增大,并且难以补偿非线性的电刷接触电阻的缺点。另一种是双绕组转子的转子时间常数调节器,它     

测量同步电机转子时间常数新方法的探究北大核心CSCD

同步发电机转子时间常数在发电机励磁系统建模过程中具有重要的意义,励磁系统的动态响应特性、起励时间、逆变时间、电力系统稳定器的补偿效果等均与此参数有关。现有的同步发电机转子时间常数测量方法或多或少存在些许的局限性与不便性。本文提出并探讨了一种新的同步发电机时间常数测量方法,通过原理分析证明了方法的可行性,通过仿真对比校核了该方法的测量精度。该方法相较于现有方法有其特有的便捷性及安全性,对工程试验人员来说提供了一种新的选择及参考。     

混合励磁水轮同步发电机结构与原理

针对现有小型水轮同步发电机运行效率低的问题,提出一种新型的可满足小型水电站运行要求的混合励磁同步发电机。该混合励磁水轮发电机转子由4个铁磁磁极和4个永磁磁极构成,每个磁极均布置励磁绕组,铁磁下的励磁绕组为运行励磁绕组,永磁磁极下的励磁绕组为灭磁励磁绕组,分别分析了两套励磁绕组工作时的气隙磁场调节原理。基于二维电磁场有限元法,计算了该混合励磁同步发电机运行性能,得到了该发电机的空载电压波形及其特性。与研制的混合励磁同步发电机样机测试结果吻合,验证了计算结果的正确性,同时说明该混合励磁同步发电机具有较宽的气隙磁场调节能力,可以满足小型水电站无功调节的要求。     

一种改进型混合励磁永磁同步发电机的设计研究

混合励磁永磁同步发电机是在永磁同步发电机的基础上，在电机的定子或转子上加入电励磁绕组以调节电机主磁通的新型发电机。文中首先对现有的混合励磁永磁同步发电机结构进行了改进，并详细分析了其改进后的工作原理和设计特点。结合混合励磁永磁同步发电机的工作原理，给出了相应的发电机电励磁控制系统。最后通过实验数据与设计数据的对比验证了本文的内容。     

异步化同步发电机的最优励磁控制及其暂态分析研究

分析了异步化同步发电机的转子运动方程、励磁绕组动态方程及变频器频率调节暂态方程,从而建立了用于分析异步化同步发电机系统稳定性的暂态数学模型.对所建立的模型使用线性最优控制的方法,设计了异步化同步发电机系统的线性最优控制系统,仿真结果表明,变频器频率调节暂态方程是异步化同步发电机数学模型不可缺少的方程,并且所设计的励磁控制器能有效地改善系统的暂态稳定性.     

VMOS管型负电阻机的原理及特性

介绍了电力系统动态模拟装置中模拟发电机转子回路时间常数的补偿装置─－ＶＭＯＳ管型负电阻机的构成原理，并对装置工作特性和参数选取中计及的因素等方面作了分析与说明。     

基于西门子AFE的励磁同步风力发电模拟系统的研究

在变速风力发电系统中,励磁同步发电机还没有得到应用。研究励磁同步发电机在变速运行时的工作特性,是励磁同步发电机在变速风力发电机组中应用的基础。利用变频器和西门子AFE,按照变速风力发电系统的主结构,设计并搭建了励磁同步风力发电模拟系统。实验结果证明了该模拟装置能够模拟风力机工作特性,能够测试出励磁同步发电机在变速风力发电机中的励磁特性。模拟系统为励磁同步发电机在变速风力发电系统的应用提供了研究实验平台。     

复合励磁同步发电机的设计与仿真

就复合励磁永磁同步发电机的原理及设计进行了简单分析,重点应用M atlab/S imu link建立了双输出绕组的复合励磁同步发电机模型,并对单输出绕组的复合励磁同步发电机的励磁调节特性进行仿真,仿真结果说明:该电机模型的有效性,为进一步优化设计电机及励磁控制提供了必要的参考。     

基于双谐波绕组的混合励磁发电机励磁控制系统

为了解决不同运行工况下混合励磁同步发电机端电压恒定的问题,设计了一种基于全桥变换器拓扑的励磁控制系统。励磁系统采用以电枢绕组电压为外环、定子谐波励磁绕组电流为内环的双闭环控制策略,以谐波无刷混合励磁同步发电机端电压为反馈信号,通过调节定子谐波励磁绕组电流,以维持发电机端电压恒定。阐述了双谐波绕组的混合励磁发电机的基本结构和工作原理,设计了励磁控制系统的软硬件,并测试了励磁控制系统的性能。实验结果表明：调节定子谐波励磁绕组电流,可以很好的调节发电机的端电压;通过励磁控制系统的自动调节功能,实现了发电机在不同负载情况下的输出电压恒定。     

模拟同步发电机励磁绕组时间常数的补偿

在利用小型同步发电机仿真大型同步发电机时,需要提高时间常数。本文提出一种方法,在可控硅励磁控制系统内引入励磁电流反馈进行T_(do)的补偿,理论与实践证明,该方法具有经济、精确、方便等优点,宜于在模拟同步发电机的励磁系统实施。     

大功率能量回馈型交流电子负载及其在电力系统动模实验中的应用

研究了基于现代电力电子技术的交流电子负载的控制方法和策略;为提高电子负载的动态性能,提出采用数值计算的方法得到实时参考电流,并给出了该方法的数值收敛域;提出将定阻抗工作模式下的电子负载应用于动模实验中模拟输电线路、用电负荷以及短路实验.仿真和实验结果表明,采用的控制策略和方法是有效的,所设计的实验样机不但能在定阻抗工作模式下有效地模拟恒定和突变的阻抗,而且还能将电子负载吸收的能量回馈电网,节约电能.本文所做的工作拓宽了电子负载的应用领域,是今后电力系统动模实验的发展方向之一.     

一种辅助判定电力系统暂态稳定性的新原理

在动力学系统的轨道灵敏度概念启发下,结合动力学系统的吸引域与渐近稳定性知识,提出了一种可用于辅助判断电力系统暂态稳定性的新理论:初始点是否落在自治非线性动力学系统的某渐近稳定平衡点吸引域内可由其线性化系统平衡点的渐近稳定性来确定,而线性系统有许多“良好”的性质可以利用。文中定义了一个正的常数为该线性系统的加速因了,可用来加快该线性系统的收敛或发散速度,以减少分析电力系统暂态稳定性时对系统进行仿真的时间。该理论在单机无穷大系统和多机电力系统的应用结果表明了其正确性和可行性。     

基于谐波特性的简化Buck-boost变换器动态相量法建模与仿真

随着大量电力电子开关器件的应用,传统的正弦稳态或准稳态假定在分析某些快速暂态问题上已经难以兼顾速度和精度。动态相量法模型在分析此类问题上比传统的稳态模型精确,非常接近时域仿真结果,适合快速数值仿真。本文对含电力电子开关器件的变换器用动态相量法建立了数学模型,通过对Buck-boost变换器中电感电流和电容电压时域仿真结果的傅里叶(FFT)分析,提出使用直流分量近似时域结果,从而又简化和改进了Buck-boost变换器的动态相量模型。仿真结果表明该模型具有非线性、时不变的特点,能准确反映变换器暂态过程。     

具有双级LC滤波器的恒功率负载系统在大扰动下的稳定性

现代军用多电飞机270V直流供电系统中的功率电子负载和电动机负载不断增加,这种负载因内部闭环控制而呈现恒功率的特性,即呈现出负阻抗特性,该特性与滤波元件间的相互作用会严重危害系统的稳定性。研究具有双级LC滤波器的恒功率负载系统的稳定性,建立基于混合势函数理论的数学模型,推导得到系统在大扰动条件下的稳定性判据。该判据是在考虑恒功率负载负阻抗大小的基础上,给出了滤波器元件参数的约束条件。分析及实验结果表明,该判据能够保障系统在大扰动下的稳定性,且结构简单,便于应用。     

具有低电压穿越能力的集群接入风电场故障特性仿真研究

结合风电机组的结构和并网原理,对直驱风电机组提出了"卸荷电路+无功补偿"的低电压穿越改进控制方法,对双馈风电机组采用了DC-Chopper和SDBR(series dynamic braking resistor)代替Crowbar的低电压穿越改进控制方法。以PSCAD为平台分别构建了具备低电压穿越能力的直驱风电机组和双馈风电机组的并网仿真模型;结合风电并网技术规程,采用电压跌落器仿真验证了直驱、双馈风电机组在电网电压跌落下的低电压穿越能力。参照新疆达坂城实际风电场群接入系统方案,构建了包含具备低电压穿越能力的直驱、双馈风电机组的集群风电场仿真算例,研究了风电场送出线故障、集群风电场送出线电压跌落、系统线路电压跌落时风电场群故障穿越特性。仿真结果表明:集群接入风电场送出线电压跌落会影响相邻风电场及系统的电压和频率,故障结束后整个风电接入系统可以在风电接入技术规程要求的时间内恢复至稳态运行状态。研究成果有助于分析风电大规模集群接入系统的运行特性,提高电力系统对风电的接纳能力。     

电子电力变压器原理和仿真研究

电子电力变压器EPT(Electronic Power Transformer)是采用电力电子变换技术实现电力系统中的电压变换和能量传递的一种新型变压器。阐述了EW的基本理论,并对一种新的EPT实现方案进行了稳态特性仿真,以及4种情况下的动态特性仿真。结果表明,EPT可以保证原副方良好的电压、电流波形,具备良好的控制特性,并且具有电能质量调节器的功能,可以作为一种新型的电能质量调节装置。     

异步电动机轻载节能运行新型策略及实现

针对轻载运行异步电动机能源浪费严重的实际情况,提出了异步电动机节能运行新型策略,进行了节能机理的分析。通过分析指出,异步电动机起动时应采用恒流软起动,轻载运行时按最大综合力能指标原则进行调压则有最优的节能效果。进行了节能系统的仿真和实验研究。仿真和实验结果都说明了该控制策略正确可行,可以取得异步电动机较好的节能效果。     

电力系统频率动态过程仿真中锅炉动态特性影响研究

在对实际大区域电网进行频率动态过程的研究中发现,仿真所得的频率轨迹与量测装置记录到的实测轨迹偏差较大。解释了轨迹偏差产生的原因和特点,指出仿真系统中所采用的火电机组负荷调节系统模型中未考虑锅炉主蒸汽压力对频率动态过程的影响。根据分析,在仿真系统中自定义了计及锅炉动态特性影响的机组负荷调节系统模型。考虑锅炉动态特性对发电机组输出功率的影响,将模型中锅炉主蒸汽压力侧的影响等效为一阶惯性环节,应用调整后的模型进行仿真计算。为使频率动态过程的仿真轨迹与实测轨迹相接近,进一步修正了惯性环节中的时间常数。     

变速恒频无刷双馈风力发电机的功率控制系统

在无刷双馈电机(BDFM)的国内外研究及应用现状基础上,分析其工作原理和变速恒频风力发电系统的实现。根据BDFM在d-q坐标系的动态数学模型,提出变速恒频运行条件下的功率控制策略,设计出基于d-q坐标系的功率控制系统。应用此控制策略和控制系统,对一个典型BDFM运行在空载条件下的动态特性进行仿真验证和分析。理论研究与仿真结果证明了本功率控制策略和控制系统用于BDFM风力发电的可行性及有效性。     

压控恒流源的动态性能研究

研究了一种常用的恒流源电路的输出动态特性。研究发现：在负载及输出电流值不变的情况下,影响恒流源动态性能的主要因素是误差放大器积分电容的容值、反馈放大器的放大倍数等;在电路参数固定的情况下,在一定的输出电流范围内,影响系统动态性能的主要因素是负载阻值,而电流值影响很小。最后,根据实际电路设计指标,提出了改善系统动态性能的解决方案,仿真及实际电路测试证明了结论的正确性。