不同电网故障情况下DFIG运行特性比较

现代风力发电的发展,对风电生产提出了新的需求,即在电网电压跌落处于一定范围内时风力发电机装置必须保持和电网相连,其中双馈式风力发电机(DFIG)的电压跌落渡过能力是目前风电研究的一个热点。为确保DFIG的低压过渡能力,通过仿真1.5 MW的双馈风力发电机,研究了对称电网电压跌落时,DFIG的定转子的电压电流、电磁转矩、转速、直流侧电压、有功、无功等量的动态响应情况;比较了不同电网电压跌落情况下,各动态响应的剧烈程度;分析了响应产生的原因并介绍了几种可行的双馈风力发电机电压跌落渡过策略。仿真结果说明DFIG在电网电压跌落对称故障下的动态响应由电网电压跌落的程度及系统控制结构决定。     

直驱风电系统中并联逆变器的仿真建模与分析

直接驱动型风力发电系统需要全功率变流器,三相PWM变流器并联运行为首选方案。由于直接并联时产生的零序环流会造成环流损耗甚至功率器件损坏,所以必须加以抑制。为此,深入分析了PWM变流器直接并联时环流产生的机理及采用SVM算法进行调制时零矢量对于环流的影响,并在此基础上提出了基于变化零矢量的SVM环流控制方法;在Matlab/Simulink7.1中建立了3个逆变器模块直接并联的仿真模型并给出了各逆变器的控制框图,利用s函数完成了控制算法的实现。仿真表明:这种并联方案有利于模块化设计,所提的环流控制方法可行,各逆变器模块均流较好,且能够实现电网侧有功和无功功率的独立解耦控制。     

永磁直驱风电系统电机侧变流器的研制

使用永磁同步发电机的直驱型风力发电系统目前的发展很快,采用背靠背变流器作为直驱风电系统全功率变流器具有优良的性能,受到了广泛关注。对背靠背全功率变流器中电机侧变流器的工作原理和PMSG的控制策略进行了详细说明,对其稳态和动态性能进行了仿真分析。构建了实验系统,实现了电机侧变流器对发电机的矢量控制,能够方便地实现发电和电动状态运行。仿真和实验结果表明,采用PWM变流器作为永磁直驱风电系统电机侧变流器,可以实现对PMSG的优良控制,并为向电网输送优质的电能提供保证。     

“边端融合”架构下配电系统全域选择性保护的仿真研究

基于物联网技术的全域选择性保护已成为低压配网选择性保护技术的新方向,针对传统选择性保护的局限性,提出一种基于“边端融合”及协作物联的低压配电系统全域选择性保护技术。采用将非接触电缆巡检系统和智能断路器两者核心功能相结合的方法,利用小波能量谱变换实现短路故障的快速检测与定位。通过仿真验证了所提全域保护的有效性,探讨了“边端融合”的协作保护机制及其可行性。     

基于认知无线电的工业无线系统设计研究

对于连续化大生产过程系统成本和质量敏感的,尤其需要低成本智能化的自动化系统。工业无线系统构建灵活、安装和维护成本低廉,逐步开始在过程控制系统中应用并日益重要。设计了一种基于工业认知无线电的监控系统,设计了系统的网关、接入点和用于现场仪表的无线通信核心模块,基于无线信道评估,给出了一研究优化的时隙分配方法和通信调度。局部测试表明,较典型的工业无线系统,系统具有更好的可靠性和实时性。     

基于Modbus协议的ZigBee/工业以太网网关设计

针时工业无线通信和工业以太网发展情况,提出一种ZigBee/工业以太网网关.网关应用层采用Modbus/RTU主从式协议,以太网传输层采用UDP协议.文中介绍了网关硬件、软总体设计,重点介绍了Zigbee/Modbus地址映射和收发缓冲区设计.网关硬件设计基于Rabbit3000MCU和SZ05-ZBEE ZigBee模块,软件设计基于Dynamic C和μC/OS-Ⅱ实时操作系统.     

应用于动模试验系统的风电模拟技术研究

研究了应用于动模试验系统的风电模拟控制技术,针对风电模拟系统与实际风力发电机组转动惯量的悬殊性,提出一种风力机模拟控制方法,实现了实际风力发电机组动态特性的准确模拟;针对动模系统电网条件特性,提出采用PI控制器并联多谐振控制器的改进控制策略,实现了风电模拟系统在谐波畸变及不平衡等非理想电网条件下的稳定运行,同时在双馈风电模拟系统中采用协调控制策略实现了双馈风电模拟系统的低电压穿越功能。接入某电力系统动模试验系统进行实验,实验结果验证了所提模拟控制方法与改进控制策略的有效性。     

基于模糊Petri网的GIS故障诊断与可靠性分析

基于GIS故障的随机性、多样性和故障征兆的模糊性,本文提出模糊Petri网(FPN)的GIS故障建模及推理方法,其将Petri网理论与模糊推理规则有机结合在一起,具有快速准确的并行推理能力。结合大量的统计故障案例,建立较为全面的基于FPN的GIS系统故障诊断模型。当系统未发生故障时,利用历史故障数据和FPN的正向矩阵推理对GIS进行可靠性分析,并将FPN的分析结果与传统的故障树法进行对比分析,验证FPN可以快速、准确地计算出中间和目标库所的概率重要度,并对初始库所重要度进行分析;在已知故障现象的情况下,通过反向的模糊推理规则,找出故障原因。以GIS绝缘缺陷和机械故障为例,验证了GIS故障模型和FPN方法的正确性和快速性。     

10kV配电变压器自动调压的研究以及试验分析

针对配电变压器机械式有载调压装置复杂、调压不方便等问题,提出一种基于电力电子开关的5档自动调压技术方案。采用启动保护电路,避免电力电子开关承受合闸电压和励磁涌流冲击,保证电力电子开关退出时变压器的正常运行;考虑变压器高压侧绕组不同接线方式,分析开关器件两端承受的电压以及分接头对地电压的分布情况,为电力电子开关器件的参数选择提供参考。结果表明高压侧为星形接线的中性点调压方式更加有利于电力电子器件的工作,高压侧为三角形接线的中部调压方式对于电力电子器件的工作电压以及隔离电压均有较高的要求。在完成电路设计与器件选型的基础上,研制了基于电力电子开关的自动有载调压变压器,并安装于现场试运行。理论研究、仿真分析、样机试验以及上网试运行均表明所提方案具有可行性与可靠性。