交流同步发电机最大转矩电流比控制研究

凸极电励磁交流同步发电机可以与永磁同步发电机(PMSG)一样利用凸极效应采用最大转矩电流比(MTPA)控制方式进行控制。此处采用基于转子磁链定向的矢量控制方法对电励磁凸极交流同步发电机MTPA控制策略进行研究。利用Matlab软件对系统进行仿真与实验,结果证明了MTPA控制策略应用于电励磁交流同步发电机的可行性,并通过与交流同步发电机id=0控制方法进行对比,说明了凸极电励磁同步发电机采用MTPA控制时在相同定子电流下可产生较大电磁转矩等优点。     

异步化同步发电机转子励磁的模糊PID控制

异步化同步发电机运行控制的关键是转子励磁的控制,该文论述了异步化同步发电机定子磁场定向控制的原理,讨论了定子磁场定位和转子位置的确定方法,转子励磁采用易在DSP中实现的模糊PID控制,并研制了DSP转子励磁控制装置,进行了异步化同步发电机转子励磁模糊PID控制的试验研究。试验结果表明,异步化同步发电机采用模糊PID控制策略是有效的,不但能够实现有功功率和无功功率的独立控制,而且具有良好的静态调节特性和动态特性。     

同步发电机微机励磁调节器的设计与实现

介绍了基于DSP芯片TMS320LF2407A的同步发电机微机励磁调节器的设计原理与实现过程。它利用DSP芯片可快速执行傅里叶算法的优点，通过采用同步采样A/D转换器芯片ADS7864实行交流同步采样的方法，对同步发电机出口端的定子电压、电流进行准确测量;通过PID和最优控制的方法，得到精确的脉宽调制控制信号输出;并且利用DSP芯片上的串行通信接口SCI和CAN控制器接口，实现多机之间和与上位机之间的调试及监控通信。     

基于深度强化学习的同步发电机最优励磁控制方法

常规的同步发电机最优励磁控制方法主要使用ARX(AutoRegressive with eXternal input)自回归各态经历模型生成控制传递函数,易受采样周期离散化作用影响,导致控制扰动过高,因此提出基于深度强化学习设计一种全新的同步发电机最优励磁控制方法。构建了同步发电机最优励磁控制模型,利用深度强化学习设计了同步发电机励磁模糊控制器,优化了同步发电机最优励磁控制参数,从而实现了同步发电机最优励磁控制。实验结果表明,同步发电机深度强化学习最优励磁控制方法在不同状态下的控制扰动均较低,说明控制效果较好,具有可靠性,有一定的应用价值。     

直驱式混合励磁风力发电系统控制策略的研究

介绍了一种新型的基于混合励磁同步发电机的直驱式风力发电系统,提出了一种基于矢量控制的新型控制策略及其实现方法。建立了混合励磁同步发电机和风机的数学模型,通过控制混合励磁同步发电机的励磁电流来稳定三相并网逆变器的直流母线电压,通过控制混合励磁同步发电机的转速来实现最大风能跟踪。网侧变换器采用电网电压定向的矢量控制,实现了dq轴电流解耦控制。采用Matlab/Simulink工具箱,建立了该系统的仿真模型,在不同条件下进行了仿真。仿真结果表明,在风速变化时,通过调节励磁电流,在保持直流母线电压不变的同时,系统可有效地实现最大风能跟踪和逆变并网,从而验证了该控制方法不仅算法简单有效,而且便于实现。     

直驱式混合励磁风力发电系统控制策略的研究

介绍了一种新型的基于混合励磁同步发电机的直驱式风力发电系统,提出了一种基于矢量控制的新型控制策略及其实现方法.建立了混合励磁同步发电机和风机的数学模型,通过控制混合励磁同步发电机的励磁电流来稳定三相并网逆变器的直流母线电压,通过控制混合励磁同步发电机的转速来实现最大风能跟踪.网侧变换器采用电网电压定向的矢量控制,实现了dq轴电流解耦控制.采用Matlab/Simulink工具箱,建立了该系统的仿真模型,在不同条件下进行了仿真.仿真结果表明,在风速变化时,通过调节励磁电流,在保持直流母线电压不变的同时,系统可有效地实现最大风能跟踪和逆变并网,从而验证了该控制方法不仅算法简单有效,而且便于实现.     

基于嵌入式处理器的同步发电机双机热备励磁调节器的设计

介绍同步发电机自并励直流励磁系统,提出采用32bit微处理器AT91RM9200和FPGA(大规模可编程控制芯片)组成双机热备励磁调节器.围绕励磁调节控制的实现,介绍数字移相脉冲技术实现三相全控桥导通的方法,该方法优于传统的移相脉冲触发,实现了功率柜的可控,软件采用嵌入式操作系统Vxworks,可保证励磁程序的高效率运行.     

同步发电机光控无刷励磁系统的研究

基于普通无刷励磁系统存在的问题，提出了一种新型同步发电机无刷励磁控制系统，即光控无刷励磁控制系统。它是在普通无刷励磁控制系统中用可控器件取代不可控的二极管整流，通过光电耦合形式实现对励磁电流的直接控制，并且利用MATLAB／Simulink仿真软件，分别对普通无刷励磁系统和光控励磁系统进行了建模、分析和仿真，并对仿真结果进行了比较。结果表明：光控励磁系统对于提高同步发电机的响应速度，改善电力系统的暂态和稳态性能有明显效果。     

双PWM变换器励磁的交流励磁发电机励磁系统设计

分析了基于动态同步坐标轴系的交流励磁发电机双通道解耦励磁控制策略,提出了采用具有优良输入、输出特性的双脉宽调制（PWM）控制交 — 直 — 交电压型变频器作为交流励磁发电机的励磁电源。采用高速数字信号处理器TMS320F2812设计实现了双PWM变换器励磁的交流励磁发电机励磁系统实验平台。通过实验研究表明:基于动态同步坐标轴系的双通道解耦励磁控制策略能够实现交流励磁发电机有功、无功和转速的独立调节,发电机具备良好的动态响应能力;双PWM变换器具有功率双向流动、输入和输出谐波电流小、动态性能优良、功率因数可调等优点,是交流励磁发电机的理想励磁电源。     

谐波励磁同步发电机空载谐波磁场分析

说明了利用ANSYS有限元分析软件的电磁分析功能对谐波励磁同步发电机空载谐波磁场进行分析,通过对谐波励磁同步发电机的电磁场进行计算,得出了样机的矢量磁位Az、磁力线分布图和磁密分布图。然后对电磁场的计算结果进行后处理,得出了谐波励磁同步发电机的旋转磁场波形、谐波绕组电压波形和谐波绕组空载特性曲线。最后用在谐波励磁同步发电机上的实验结果与计算结果的比较说明了方法的正确性,可为谐波励磁同步发电机的设计提供理论依据。     

网络化励磁控制系统的设计和应用

通过对大中型同步发电机励磁控制系统设计方案的分析,提出一种新型的网络化励磁控制系统的设计思想和实现方案.在硬件上,通过模块化和网络化设计,系统中所有设备通过网络连接进行控制;在常规励磁控制软件的基础上,应用实时通信技术,不仅实现励磁的所有调节、控制和保护,而且实现对功率和灭磁等设备的故障检测、诊断和多个整流桥的自动均流.以200 MW发电机组的应用为例,阐述了网络化控制系统的结构、控制器的功能、网络和通信规约及故障检测/处理等技术;通过现场投运试验、性能测试和电力系统稳定器(PSS)性能试验结果表明;所设计的系统思路新颖、技术可行、运行良好.     

水轮发电机和汽轮发电机失磁和自励磁仿真

随着发电机容量的增大,机组一旦出现事故,即会造成不可估量的后果,故有必要对发电机的异常运行工况进行仿真。对水轮发电机和汽轮发电机失磁异步运行及自励磁工况进行动态过程仿真。先用模块化建模法建立包括发电机、调速器、励磁系统、输电线在内的全系统元件数学模型,再分别建立失磁及自励磁的系统模型,最后用M atlab中调用Fortran程序的方法编写仿真程序,仿真结果详细、逼真地再现了水轮发电机和汽轮发电机在各种失磁故障方式下的动态过程及同步自励磁、异步自励磁下的动态过程,为继电保护的整定和辅助装置的研制提供了一种有效的分析工具。     

基于DSP的双通道励磁调节器

介绍了以高性能数字信号处理器（DSP）TMS320F2812芯片为控制核心的同步发电机双通道微机励磁调节器,实现了同步交流采样、数字移相触发、数字式电力系统稳定器（PSS）等功能。采用同步交流采样,对同步发电机的机端电压、定子电流进行准确测量;通过PID＋PSS的控制方法,得到精确的晶闸管触发脉冲,并抑制系统的低频率振荡,实现了晶闸管触发脉冲的形成和移相的完全数字化。实验结果表明,该双通道微机励磁调节器具有良好的性能,并具有硬件简单、可靠性高等特点。     

同步发电机可拓励磁控制器

为了克服传统励磁控制方法的缺点,依据可拓学理论,设计了同步发电机励磁控制器.控制器以参考电压与发电机机端电压的偏差及其微分作为特征量,根据电力系统的实际情况确定特征量的经典域和可拓域,经过关联度计算、测度模式识别,确定所采用的控制策略.应用MATLAB/Simulink软件建立了基于同步发电机三阶非线性数学描述的单机无穷大电力系统仿真模型,可拓控制器用MATLAB之S函数编程实现.与常规PID励磁控制器的仿真比较结果,验证了可拓励磁控制器对于改善电力系统小扰动稳定性和大扰动稳定性的有效性.     

具有电流前馈的中频无刷励磁控制系统及其实现

精密品质的400Hz船用中频供电系统是特种装备可靠运行的重要保障,研究高性能的中频同步发电机励磁控制策略和工程应用非常重要。本文分析了中频供电系统瞬变电压调整特性,提出了具有电流前馈的中频无刷励磁系统PID控制算法,能够对励磁机的时间常数进行一定的补偿,降低其滞后效果,因此增加了励磁系统小信号响应带宽的能力,以满足中频供电系统在突加或突卸负载的工况下,中频发电机机端输出瞬变电压具有快速的恢复时间。实验结果与仿真相符合,系统输出电压具有良好的动稳态性能,表明了所提出的控制方案是有效的。     

基于80C196KC单片机的内燃动车组恒功控制系统实现

介绍一种利用80C196KC单片机实现的内燃动车组恒功率控制系统,系统通过自动控制牵引发电机励磁机的励磁电流,自动控制牵引发电机功率,间接控制柴油机功率输出。试验结果表明系统结构合理,硬件和软件的设计满足要求,具有较高的控制精度和动态稳定性。     

UN5000励磁系统MODBUS串行通讯功能的调试简析

随着电力系统大中型发电机组在运行过程中自动化控制程度的提高,MODBUS串行通讯在电站控制系统中的应用越来越广泛,其调试与投运尤显重要.针对UN5000励磁系统的硬件和软件特点,主要介绍了MODBUS串行通讯的参数选择、现场调试和投运方法.     

基于实时数据同步交换技术的统一潮流控制器监控系统

研制了一种基于实时数据同步交换技术的统一潮流控制器(UPFC)监控系统,阐述了UPFC的基本工作原理,介绍了其结构、功能和通信特点。该监控系统利用双口RAM 作为共享的数据缓冲区,实现实时数据的同步交换。系统以同步并行方式工作,确保了监控的实时性。系统采用模块化设计,有很好的兼容性和扩展性。为提高可靠性,该系统还具有自检功能。     

罗克韦尔自动化Power Monitor II电力监控器

介绍了一种集检测、分析、记录、控制、通信于一体的PowerMonitorII电力监控器的结构、功能及相关的监控管理软件 ,和以其为主组成的电力质量管理系统的功能、网络结构及应用     

同步发电机自调节AVR控制器的研究

提出一种新的关于同步发电机在起动后加速过程中实现快速励磁的自动控制理论，即变频变阻抗理论。基于该理论，成功地设计出用于控制同步发电机的电压快速达到同步条件的自调AVR控制器。采用该控制器，同步发电机在起动后加速过程中，其输出端定子端电压能在最短的时间内达到系统要求的电压值。该理论在奥尔堡大学实验室的发电机系统已得到了证实。