有源滤波器故障诊断与容错控制改进策略的研究

为了能够改善并联型三相四开关有源电力滤波器的容错能力,提高滤波器的可靠性,针对SAPF(Shunt Active Power Filter, SAPF)的故障诊断策略,提出了一种能够快速反应故障类型和故障位置的混杂系统模型法。通过对系统输出电流残差演变规律的判断,识别故障源。再运用对应容错切换策略切除故障桥臂,使SAPF在容错状态下继续工作。同时,通过对SAPF补偿算法的研究,得出了更适合SAPF容错切换的电源电流跟踪补偿策略。并在此基础上添加了前馈控制来消除容错状态下直流侧分裂电容中点电位不平衡的影响,使补偿效果更好。实验和仿真验证了该方法的有效性。     

卫星姿态控制用无铁心飞轮电机的设计与研究

为了适应现代卫星的高精度、高可靠和轻量化发展需要,姿态控制系统对飞轮电机的输出力矩平稳性、效率、质量、可靠性、体积等指标提出了更高要求。通过对飞轮电机极对数、转矩波动、黏性阻尼系数以及电枢绕组的设计和研究,并通过电磁仿真、力学和热仿真,设计了满足飞轮系统要求的电机。通过实验验证,该外转子无槽无铁心飞轮电机满足卫星姿态控制的精度和稳定性要求。     

状态反馈精确线性化永磁同步电动机转速控制

对采用微分几何方法设计永磁同步电机转速控制器的可行性进行了研究.从永磁同步电机的数学模型出发,运用微分几何理论,讨论了控制永磁同步电机转速的理论基础,给出了永磁同步电机可以进行精确线性化和输出函数可以取电机转速的条件;在此基础上设计了状态反馈控制器,研究了这种控制器的动态响应特性和抗干扰能力.将这种控制器与同一数学模型下PI控制器进行了控制结果的仿真对比,结果表明,利用微分几何理论设计控制器对永磁同步电机模型进行控制是完全可行的,且有更高的控制精确度和稳态特性,动态性能得到明显改善.     

数字SPWM调制信号截尾误差的补偿方法研究

电力电子变换系统中,数SPWM调制信号的截尾会带来误差,当调制信号幅值很低时,这个误差可能会大到严重影响系统的正常运行。设计了一种调制信号小数部分循环累加的补偿算法来消除误差,分析了数字调制信号截尾误差的产生原因,提取调制信号中被截尾的小数部分,并对小数部分进行循环递推累加补偿。与传统的调制信号小数直接被截尾相比,本文方法提高了调制信号的精度,减小了系统的控制误差,特别适用于数字SPWM调制信号幅值较低的应用场合。仿真和实验结果验证了小数补偿算法的有效性。     

电除尘变压器差动保护误动原因分析及改进措施

介绍了河津发电分公司一起电除尘整流柜故障引发的变压器差动保护不正确动作情况,分析了变压器差动保护不正确动作的原因以及除尘电场发生偏励磁的原因,提出了改进方案及预防措施。     

特高压直流输电阀控动模试验系统设计

针对近年国内特高压直流输电工程中换流阀控制设备的实际运行工况,设计了一套完整的特高压直流输电工程阀控动模试验系统,整个试验系统包括整流侧换流阀、整流侧阀控(valve control equipment,VCE)、逆变侧换流阀、逆变侧VCE、控制与监视后台系统.该试验系统直接采用工程用晶闸管来搭建微型换流阀,相比实际工程用换流阀,减少了每个单阀的晶闸管数量,其他换流阀设计参数与实际工程相同,相较于采用实时数字仿真(real-time digital simulator,RTDS)系统模拟换流阀参数的方式,更有利于换流阀及输电线路参数的精确获取与处理,对阀控功能的验证更加有效.最后对许继集团研制的VCE800阀控系统进行了试验,验证结果表明该阀控动模试验系统可以满足特高压直流工程阀控设备联调需要.     

光纤光栅温度传感器在开关柜触头及母排温度监测中的应用

设计了用于开关柜母线、静触头温度监测的光纤光栅温度在线监测系统,系统所用光纤光栅温度传感器采用了应变不敏感封装,避免了传感器在安装及测试过程中应变对测量结果的影响,提高了温度监测准确度及可靠性。经测试,采用上述封装结构的光纤光栅温度传感器温度特性与裸光栅温度特性一致,该监测系统至今已连续运行1 a多,工作状态良好。     

1000 MW超超临界锅炉吹管方式及过程的研究

为了选取合适的超超临界锅炉吹管方式,阐述了超超临界锅炉吹管的技术特点,根据某1000 MW超超临界锅炉吹管实例,计算了吹管系数,提出了将稳压吹管与降压吹管互相结合的方式,提高了锅炉吹管效果.结果证明,超超临界锅炉采用降压吹管时,吹管系数难以达到要求;启动分离器压力取6.0 MPa时采用稳压吹管过热器吹管系数可达到1.0以上,再热器吹管系数可达到1.2以上.超超临界锅炉吹管汽温主要通过燃水比控制好中间点温度,通过减温水控制蒸汽温度.     

大规模海上风电多电压等级混合级联直流送出系统

海上风电场拥有更加丰富与稳定的风能资源,同时具备适宜大规模开发的优点,发展潜力巨大,是未来风电的主要发展趋势.文中总结分析了现有工程和理论研究中涉及的大规模海上风电直流送出拓扑,包括仅采用模块化多电平换流器的柔性直流换流站系统和二极管整流单元-模块化多电平换流器混合直流换流站系统,归纳了各方案的运行特点.为解决现有方案运行灵活性低、可行性差的问题,提出了一种多电压等级混合级联直流送出系统,从技术性和经济性两方面对方案进行了对比分析.最后,设计了多电压等级混合级联直流送出系统协调控制策略,通过PSCAD/EMTDC仿真分析对并网方案进行了可行性验证.     

含抽蓄电站与新能源发电的柔性直流系统日前优化调度方法

多端柔性高压直流输电技术可实现大规模可再生能源发电的多点汇集送出,通过接入和调控抽水蓄能(以下简称"抽蓄")电站可进一步平抑可再生能源出力波动、匹配负荷侧需求.针对含新能源发电和抽蓄电站的多端柔性直流系统,采用生成场景集方法建立了考虑新能源发电出力不确定性的日前随机优化调度模型.该模型详细考虑了定速与可变速抽蓄机组运行约束和抽蓄电站库容约束,同时包含了计及柔性直流电网有功损耗的潮流约束.通过对柔性直流电网潮流约束二阶锥松弛,将所建立模型转换为以期望运行费用最小为目标的混合整数二阶锥规划问题,可求解获得日前优化调度方案.以中国张北柔性直流示范工程为例进行仿真分析,验证了所提方法的有效性.