同步发电机励磁智能控制器(Ⅰ)——基本理论

本文对同步发电机励磁稳定控制,提出了一种基于规则和自学习的算法,以期改善同步发电机在不同运行工况下的稳定性。计算机数字仿真和模拟试验结果表明,本文提出的智能控制算法优于传统的励磁控制方式。     

模糊PID同步发电机励磁控制器的设计

同步发电机励磁控制系统,是同步发电机控制系统的重要组成部分,它的性能对同步发电机系统的供电质量及其运行的可靠性和稳定性有着直接影响.将传统PID控制和模糊控制技术相结合,设计一种参数自适应的模糊PID励磁控制算法用于三相同步发电机的励磁控制.经过现场试验及结果分析,此种算法具有良好的励磁调节特性,是值得推广的一种算法.     

励磁控制系统灰色预测PID控制仿真研究

基于MATLAB对同步发电机灰色预测PID励磁控制进行仿真研究.仿真中同步发电机采用派克模型,保证了灰色预测原始数据的非负性,简化了灰色预测算法,并对稳态工况下灰色预测的处理以及原始数据采样周期等问题进行了探讨,解决了灰色预测PID控制在稳态情况下预测失控的问题.仿真结果表明:在不同工作点下,同步发电机灰色预测PID励磁控制与常规PID控制相比较,灰色预测PID励磁控制的超调量和调节时间都明显减小,控制效果优于常规PID控制.     

基于ARM9的电力核相系统设计

为了保证电网的正常稳定运行,必须在每台发电机组并入电网前做好核相工作.通过对核相技术的研究,提出了利用GPS和锁相扩频原理相结合的相位测量方法,实现了对信号的同步采样;并通过使用嵌入式技术对发电机和电网相位进行实时监测和智能控制,满足了发电机与电网的高效运行.仿真和实验结果表明,该方法可以达到生产需要的系统要求,保证了...     

水轮发电机组仿真模型的研究

在现有的电力系统动态分析软件中,发电机组的仿真模型通常采用隐式梯形积分法将同步发电机、励磁器、调速器、原动机的微分方程差分化,然后消去中间变量,只保留与网络代数方程接口的变量,再与网络代数方程采用牛顿法联立求解的方法.本文提出将同步发电机、励磁器、原动机及其调速器分割求解,形成模块的方法.采用该方法不仅可以建立详细的发电机组模型,而且在程序中可以很方便地调用各元件的详简模型,方便于根据不同要求进行仿真计算.本文采用算例将本程序的运行结果与在PSASP中的运行结果进行了对比,结果非常吻合,说明了该方法的有效性.     

光伏渗透率对电力系统频率的影响及控制策略

光伏并网对电力系统频率稳定会造成一定影响,考虑同步发电机、负荷与光伏出力波动特性的交互作用,推导了含不同光伏渗透率下的系统总功率波动概率模型.将同步电机一次调频的参数进行优化,即作为变量引入控制环节,利用发电机的转子方程,实现对发电机功率的控制和系统频率的调节.仿真结果表明应用所提出的控制策略,可以有效减弱光伏对系统频率的影响,提高光伏的渗透率.     

基于变频器容量的永磁同步风力发电机最大功率控制的研究

介绍了永磁同步风力发电系统的基本结构,论述了风力发电系统中风机最大风能捕获的基本原理,并提出一种采用永磁同步电机作风力发电机实现最大功率输出的控制系统.通过建立考虑铜耗和铁耗的电机损耗模型,获得了电机损耗与定子电流之间的关系.在此基础上提出永磁同步电机最佳效率控制,并将其应用于永磁同步风力发电系统中.使风力发电机按照最大功率点跟踪方式运行时,电机损耗最小;在充分利用变频器容量的前提下,实现风力发电机最大功率输出,从而得到永磁同步风力发电机最优定子电流矢量控制.仿真结果证明了该控制算法的有效性和实用性.     

基于牛顿插值法的电子互感器数据同步分析

简单介绍了电子互感器的数据同步问题,分析了目前各种常用的同步方法及其优缺点,并对数值分析中牛顿插值算法的误差进行了理论分析和数值仿真验证.理论分析表明,牛顿插值法可以获得与拉格朗日插值法相同的精度,可以很好地同步包含高次谐波的数据,同时其乘法计算量较少,可以更快地获得同步数据.最后,采用Matlab作为仿真工具,设置了等距节点和非等距节点的采样值数据,分别进行了稳态采样值和暂态采样值最大误差计算,仿真结果证明了此方法的可行性.     

航空稀土永磁同步发电机研究

根据稀土永磁同步发电机特点，分析研究了磁路和电枢反应计算方法，提出了等效处理算法，运用矢量图求解发电机运行特性。理论分析及设计结果与实测结果吻合良好，说明所提出的方法具有理论及应用价值。     

基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器控制策略

针对采用常规恒功率控制方式下的光伏并网逆变器缺乏电压和频率动态调节能力的问题,提出一种基于虚拟同步发电机(VSG)的光伏并网逆变器控制策略.根据同步发电机的原理,建立同步发电机的并网等效电路和矢量关系表达式,设计了有功频率控制算法和无功电压控制算法,搭建了虚拟同步发电机控制策略下的光伏发电系统.在Matlab/simulink环境中建立了10 k W的光伏并网系统.仿真结果表明,基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器具有与同步发电机相似的调频调压特性,能够较好地适应电网运行要求.     

虚拟同步发电机与同步发电机动态特性的比较分析

针对虚拟同步发电机(VSG)与同步发电机并联混合供电配合困难问题,需明确VSG与同步发电机动态性能上的差异。首先介绍了VSG控制原理,并建立数学模型,同时在数学推导的基础上,从惯量功率和频率动态响应两方面对逆变器与同步发电机动态性能进行分析。针对动态特性的不同,根据频率响应时间及功率震荡程度重新整定VSG控制参数,以减少两者动态特性差异。最后通过仿真分析指出,VSG在不同运行工况下所需要的转动惯量不同,通过调整控制参数使VSG控制的逆变器动态特性更加接近同步发电机的,甚至优于同步发电机的。     

修正扩展卡尔曼滤波应用于同步发电机参数辨识

本文提出了一种运用连续系统的修正扩展卡尔曼滤波(CEKF)技术在线辨识同步发电机参数的方法。为了保证参数估计的收敛性和加快收敛速度,我们对CEKF算法进行了改进,引入了步长自修正技术。计算机仿真试验结果表明该方法是有效可行的。     

双励机与普通发电机静态稳定性的比较分析

从理论上研究双励机改善系统稳定性的能力，一直是双励机研究中的问题之一，本文运用罗斯一胡尔维茨判据，通过分析双励机与普通发电机线性状态方程的特征方程变号的条件．证明了双励机具有比普通发电机更广阔的稳定区域。     

自并励励磁同步发电机的暂态过程及强励分析

详细分析了采用自并励励磁方式的同步发电机在故障状态下的暂态过程及强励能力。其结果表明：同步发电机采用自并励励磁方式比采用其他励磁方式更安全、可靠；只要励磁系统设备选择、配置适当，即使在最严重的三相短路故障中，采用自并励励磁方式也能提供足够的强励能力。     

同步发电机带恒功率负载稳定性分析

针对同步发电机带恒功率负载的系统稳定性问题进行了研究.说明了交流恒功率负载和直流恒功率负载的不同,给出了交流恒功率负载的小信号模型;在忽略阻尼绕组和电枢绕组中诸变压器电势的前提下,推导了同步发电机带恒功率负载系统的小信号传递函数,在此基础上得到系统的稳定工作条件;推导出同步发电机带恒功率负载系统精确状态空间方程,并利用Matlab绘制出不同负载情况下系统的稳定工作区域.得出结论:恒功率负载会导致同步发电机系统运行不稳定,提高系统输出电压和在一定范围内增加输出滤波电容值都可以使系统稳定件得到有效改善.     

双轴励磁同步发电机的线性最优励磁控制

本文研究了双轴励磁同步发电机的线性最优励磁控制。推导出双轴励磁同步发电机的线性化状态方程式以及线性最优励磁控制规律。计算机仿真表明:采用线性最优励磁控制的双轴励磁同步发电机能较大幅度地提高系统的静态稳定性和暂态稳定性。     

含双馈感应电机风电场的动态等值

实际风电场包括多台风电机组,对其机械和机电特性动态建模,需要引入大量微分方程,计算量较大。文章提出并实现了一种双馈感应风机机电暂态过程的等值算法。对风力机、传动系统、感应发电机、变流器及控制系统分别进行合并。考虑了风速在额定值以下或以上时,风力机采取速度控制和功率控制策略,分两种情况等值风速和风能利用系数。分别考虑电网故障和风力机风速扰动,比较等值前后风电场出口电压和功率,以及电网中同步发电机功角和频率。仿真结果表明,所提等值算法误差小,计算效率高,对风电系统暂态稳定分析具有良好的应用效果。     

组合励磁稀土永磁同步发电机和旋转整流器无刷交流发电机的比较

分析了飞机上恒速恒频和变速恒频两种电源系统的特点,以及电源对所采用的交流发电机的技术要求,经过具体的样机实例计算,定量比较了组合励磁发电机(简称HEPMSG)和旋转整流器式无刷交流发电机(简称EESG)的各项技术指标,得出组合励磁发电机在恒速恒频电源系统中应用具有较好前景的结论,对于将稀土永磁发电机应用于飞机电源系统提供了理论依据．     

双轴励磁同步发电机的非线性励磁控制

研究了基于Lyapunov稳定理论的非线性控制原理,并应用该原理研究了双轴励磁同步发电机非线性励磁控制方式。计算机仿真和动模实验表明:该控制方式具有较强的鲁棒性,在系统参数或运行状态变化时都具有良好的控制效果。     

基于粒子群算法的信封机同步控制系统设计

为了解决传统机械总轴同步控制信封机存在的系统结构复杂、灵活性差、工作噪声大以及长期运转造成的机械磨损导致同步控制精度下降等问题,设计了以数字信号处理器和伺服驱动器为核心的自动信封包装机多电机同步控制系统.系统采用多电机主从同步控制方式,通过PID算法改善系统的同步性能,并应用粒子群算法对PID参数整定得出最优参数.结果表明,该多电机同步控制系统超调量为零,响应速度为0. 15 s,能够满足信封生产同步精度高、响应速度快及稳定性能好的要求,具有较高的应用价值.