600MW发电机组失磁保护整定计算分析

神头发电有限责任公司600MW发电机励磁调节系统低励限制与发电机失磁保护整定的配合关系,由于两者之间的常规分析方法有着各自的特殊性,即发电机励磁调节系统低励限制是在P-Q坐标系平面下进行,而发电机失磁保护是在R-X坐标系平面下进行,无法直接比较,本文就600MW发电机励磁调节系统低励限制与发电机失磁保护整定实际过程经验在两坐标系平面相互转换的方法分析600MW发电机励磁调节系统低励限制与发电机失磁保护整定配合关系.     

异步化汽轮发电机励磁系统的一种控制策略

分析了异步化汽轮发电机的励磁控制原理和运行特性,提出状态辨识适应式跟随迭代控制策略。从工程实现的可行性出发,分析并指出构成异步化汽轮发电机双通道自动励磁控制系统应考虑的因素,给出了异步化汽轮发电机励磁控制系统的原理结构图。     

励磁系统中全控整流电路异常波形分析

现代同步发电机励磁调节器中大多数采用三相全控整流电路，可控硅整流电路输出电压波形直接影响着发电机的励磁效果。对三相全控整流电路正常、桥臂断开、脉冲丢失等情况下的波形进行分析后，给出了监视和保护措施。     

改制谐波励磁发电机的简便设计

本文针对改制谐波励磁发电机时,由于原产品型号或生产年代不同而产生的性能差异较大的情况,提出根据发电机铁芯的极弧系数αP 进行电枢绕组结构选择,给出了进行谐波绕组可靠匝数计算的实用公式 W_(3K)=(W_1·U_(BH)·(δ_m/a)~(1/2))/(m_3·U_1·αp~3·K_(r3)),并讨论了凸极铁芯参数对谐波励磁发电机性能的影响及其处理方法.     

异步化汽轮发电机的双通道励磁控制

论述了异步化汽轮发电机励磁系统双通道励磁控制器的原理结构和基本模型,分析了各反馈项的控制作用。并确定了各反馈系数的符号。还提出了两种控制算法,通过仿真检验了其控制效果。     

数字式同步发电机微机励磁调节装置

介绍了同步发电机数字微机励磁装置。该装置综合运用了同步发电机的暂态运行理论、稳态运行理论以及自动控制理论,采用了目前国际上较流行的数字控制技术及电力电子技术。其主控单元通过对同步发电机的运行参数、运行曲线及特性曲线进行优化处理,达到对同步电机运行的自动控制。     

主导度分析及其在同步发电机励磁调节系统中的应用

在分析同步发电机励磁调节系统动态特性时，通常都是用特征值的分布形态来进行研究。为更准确地反应系统的动态特性，利用主导度的概念对励磁系统动态特性进行了分析，并讨论了其与特征值的关系，表明这样处理可使分析更为深入、合理。     

基于多目标FCS MPC的永磁同步发电机MTPA控制

永磁同步发电机系统常用控制策略是电压外环和电流内环的双闭环矢量控制,在实际PI控制中,控制效果对系统参数的依赖度较高,且不同工况下最优PI参数不同,因此在变工况控制情况下控制效果不佳。课题组针对永磁同步发电机的最大转矩电流比（MTPA）控制,提出了一种基于多目标有限集模型预测控制(FCS MPC)的MTPA控制方法,在FCS MPC基础上,通过多目标优化建立代价函数,实现转矩参考值跟踪、MTPA优化控制和最大电流约束,可以代替传统的基于双闭环的矢量控制及电流模型预测控制,具有较强的鲁棒性和良好的动静态性能。通过MATLAB/Simulink仿真分析及基于STM32F407IGT6的硬件系统的实验对比,验证了方法的可行性,有效实现了永磁同步发电机的MTPA控制。     

温度对电动自行车用电机空载转速的影响

整车厂经常以电机的空载转速是否满足要求作为产品测试和进料检验的重要的接受标准,因此,对电机空载转 速与温度变化关系的研究是十分必要的。目前,电动自行车驱动用电机主要以永磁无刷直流电机为主,相对于电励磁的 电机,温度对永磁电机的影响更为明显。针对不同温度下的电机空载转速特性,分析计算永磁无刷直流电机空载转速与 温度变化的关系;并进行实验验证,实测值与分析计算结果具有良好的一致性。研究结果表明：随着温度的升高,电动自 行车用无刷直流电机的空载转速逐渐升高。该研究结论对电动自行车永磁无刷直流电机的设计、研究以及电动自行车 的生产具有参考指导意义。     

考虑发电约束的输电断面最大传输能力

为了打破以往输电能力求解过程中发电机端电压维持不变的假设,提出了考虑发电约束求解最大输电能力(TTC)的新方法.根据大型风电场并网及同步发电机调速器和励磁系统等动态元件的运行限制,建立了计算输电断面最大输电能力的优化模型,并采用信赖域内点法进行序列迭代求解.在信赖域内,将非线性优化问题逼近为线性规划(LP)子问题,以构造的价值函数为依据调整信赖域半径.在New England 39节点算例系统中验证了模型和计算方法的有效性.实验结果表明,考虑发电约束的输电断面最大传输能力计算结果更接近系统的实际运行情况.     

两相永磁低速同步电动机的空间矢量PWM控制

提出了一种基于H桥驱动的两相永磁低速同步电动机电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制策略.分析了两相永磁低速同步电动机的工作原理,推导了两相永磁低速同步电动机的数学模型.成功地采用电压空间矢量控制两相永磁低速同步电动机,并设计了硬件实现电路.采用MATLAB对SVPWM和两相永磁低速同步电动机进行了建模,仿真结果表明了该方法的有效性和优良的调速特性.     

磁流变液屈服应力测试装置磁路仿真研究

为了满足磁流变液屈服应力测试所需的磁场要求，针对不同的磁源，提出了永磁式、电流励磁式和复合式3种磁路方案。确定了磁路各部分的材料和尺寸参数，并利用有限元软件建模进行仿真计算，分析3种磁路模型的磁感线分布和磁通密度。研究结果表明：复合式磁路更加高效节能，为最优的磁路设计方案。所设计的装置能够满足测试的磁场要求，为后续实验平台的搭建及实验的展开奠定了基础。     

科研成果介绍

稀土钴永磁介质片是采用高内禀矫顽力H_(CJ)的稀土钴永磁粉末制成具有适当密度的各向异性永磁介质片.它主要用于电子设备中具有较强直流偏磁而工作于低频(含脉冲)范围内的变压器及扼流圈.与铁芯变压器比较,它具有体积小、成本低等优点.     

钕铁硼永磁电机永磁体涡流发热退磁研究

为了研究永磁体涡流损耗发热对永磁体磁性的影响,应用有限元分析软件对一台发生退磁的500 kW永磁同步电动机的永磁体进行涡流损耗分析.在600 kW永磁同步电机的研制过程中,采取了一些结构改进措施,并对样机永磁体进行了涡流损耗分析和稳态温度场计算.仿真结果表明,涡流损耗发热会导致永磁体退磁,而采取的结构改进措施能够有效减小涡流损耗.样机实验结果表明,新结构永磁同步电动机运行可靠,可为相关电机的设计提供经验.     

对置活塞式四冲程自由活塞发电机仿真研究

针对现有结构的四冲程自由活塞发电机在工作过程中存在的严重机械振动问题,提出了一种新型的对置活塞式结构四冲程自由活塞发电机.在分析系统结构组成和工作原理的基础上,分别从热力学和动力学建立对置活塞式四冲程自由活塞发电机的仿真模型,并进行系统动态特性的仿真分析.研究结果表明:该四冲程自由活塞发电机具有机械振动小及功率密度高的特点,比单活塞式结构的四冲程自由活塞发电机更适合作为未来混合动力电动汽车的发电装置.     

穆斯堡尔效应与富铁永磁材料研究

本文阐述了穆斯堡尔效应的特点,深入讨论了超精细相互作用,阐明了它与永磁材料研究的密切联系,最后介绍和讨论了穆斯堡尔谱在最近国际上发展较快、很受重视的新型稀土富铁永磁材料研究中的应用.这对正确地根据穆斯堡尔实验数据分析实验结果是有益的.     

发电机的自动控制

在分析发电机自励恒压原理的基础上,提出了发电机自励及端电压稳定的控制系统,该系统具有结构紧凑、控制精度高的特点,并在实际装置中投入使用.     

罗氏线圈检测励磁变压器中脉冲干扰信号仿真试验研究

励磁变压器的安全运行是发电机组系统稳定运行的前提,其低压绕组由于运行工况恶劣,绕组绝缘极易发生局部缺陷。局部放电在线监测是检测其绝缘缺陷的有效方法,但极易受到外部脉冲信号干扰。对罗氏线圈检测励磁变压器中脉冲干扰信号进行了仿真试验研究,首先分析了励磁变压器低压绕组承受的电压波形,阐述了其绝缘发生劣化的过程,并提出了励磁变压器局部放电在线监测方法。针对励磁变压器局部放电在线监测系统的安装位置,采用EMTP软件建立了罗氏线圈检测励磁变压器中干扰脉冲信号的仿真模型,分析了其采集的外部干扰脉冲信号的波形特征,最后在现场对外部干扰信号进行了模拟试验验证。结果表明:提出的仿真模型与现场试验基本吻合,为励磁变压器局部放电信号的去噪及故障诊断奠定了一定的基础。     

虚拟同步发电机控制策略的研究和仿真分析

针对大量分布式电源并网导致渗透率增加,并且传统逆变器控制策略无法为系统提供惯性的特点,提出了虚拟同步发电机控制策略的设想.结合同步发电机原理,构建其与逆变器之间的联系,并设计相关算法,使逆变器的输出具有类似同步发电机的惯性和阻尼特性.同时分析了虚拟惯性系数和阻尼系数对频率变化的影响,并以此作为控制参数整定的参考.于MATLAB/Simulink平台进行仿真验证.     

钒电池储能平抑三电平直驱式永磁同步风电机组功率波动研究

为了改善2MW双三电平直驱式永磁同步风电机组的并网功率波动,提出网侧采用全钒液流电池(Vanadium Redox Flow Batter,VRB)储能的解决方案.在研究双三电平直驱式永磁同步风电机组系统模型、VRB储能系统等效电路、VRB储能系统平抑功率波动的控制策略的基础上,对变风速工况下采用VRB储能系统实现平抑并网功率波动进行了仿真研究,仿真结果表明,所采用的控制策略可实现风机稳定运行,直流侧电压稳定的控制.在变风速情况下,直驱式永磁风电机组输出功率波动明显,采用VRB储能系统控制后功率波动得到有效改善.