基于实测数据对发电机等值电势与励磁电流变化关系的分析

采用戴维南等效电路分析等值电势、端电压、定子电流及电抗之间的变化关系,在电抗一定的条件下,可通过端电压、定子电流及电抗确定等值电势的大小,并与励磁电流建立关系,以进行发电机励磁电流调节对发电机端电压的影响的研究.采用2种模型研究等值电势与励磁电流之间的关系,一种采用空载电压与励磁电流之间的变化关系,另一种采用空载电压与励磁电流在未饱和段的线性关系,并用稳态数据进行校验.结果表明,采用空载电压与励磁电流在未饱和段的线性关系表示等值电势与励磁电流之间的关系更符合实验结果 .     

高凸极率永磁同步发电机电抗参数计算与测试

高凸极率永磁同步发电机能够降低电压调整率。基于有限元仿真软件计算了该电机的电抗参数。在介绍了直接负载法的测试原理及功角的测量方法的基础上,对该电机进行了电抗参数的测试。实验测量结果与仿真计算结果吻合,验证了高凸极率的永磁发电机能够降低电压调整率及电抗参数的计算和测量方法的正确性。     

一种基于GPS及北斗双星系统的发电机功角测量方法

本文提出了一种基于GPS/“北斗”双星系统的发电机功角直接测量方法,并从理论上进行了推导,从技术上解决了不需要发电机参数而直接进行功角测量的问题;利用增加转子轴上圆盘的齿轮数量来提高测量精度;利用GPS/“北斗”双星系统的授时功能解决发电机功角测量的同步问题;该方法完全能满足电力系统功角测量的工程要求,实用性强.该方法最突出的优点是能快速准确地直接测量发电机的功角,应用于电力系统暂态稳定控制,对于电力系统安全运行具有重要意义,因此具有广泛的推广应用价值.     

同步发电机在人工稳定情况下工作时的静稳定极限和失步的形式

§1.引言同步发电机通过输电线供电时,静稳定极限角为90°。然若利用没有不工作区的电压调整器,则静稳定极限角一般可达到110°～120°。同步发电机在其电势E_r和受电端电压之间的功角超过90°的情况下稳定工作称为人工稳定情况。人工稳定极限不仅决     

同步发电机功角转速测量装置

介绍了一种利用转子位置检测器测量发电机功角转速的装置。该装置由80C198单片机系统构成,实现了发电机功角和转速的测量及其模拟量和数字量的输出。利用一块128×64点阵的液晶显示功角的变化趋势,解决了发电机失步过程中功角难于观测的问题。动模实验表明,该装置对功角和转速的测量精度高,且功角稳定判据显示直观,为实施发电机稳定性的监视和控制奠定了基础。     

一种改进发电机动态稳定的方法

快速励磁系统在提高电力系统暂态稳定性的同时,会加剧电力系统的低频振荡。本文采用发电机转子等效电势建立发电机与无穷大系统的戴维南等效电路,建立发电机的电磁输出功率表示式,分析励磁调节对发电机电磁功率的影响,并采用固定励磁和自动励磁两种励磁方法进行动态仿真对比。结果表明:在发电机动态振荡过程中,励磁电流按照电压偏差调节,加剧了发电机与系统之间的功角振荡并延长了持续时间;过低的励磁输出造成发电机输出电磁功率减小,在一定程度上影响了发电机的动态稳定性;发电机端电压过电压时,采取限制低励磁的控制对发电机励磁输出电压进行限制控制,经发电机动态仿真计算与自动励磁动态仿真对比,可知在一定程度上可明显改善发电机的动态稳定性,具有较好的实用性。     

基于GPS的高精度功角实时测量系统

功角的高精度实时测量是电网动态安全稳定监控系统中的关键技术.传统的发电机功角测量方法不能满足实时要求,为此,提出利用发电机自有的转速信号并基于GPS实时测量功角的新方法,给出了分布式相量测量单元的原理结构和实现模式.实测数据表明该方法可以实现各相量之间的同步,从而保证了实测相角的同步,具有一定的理论和实用价值.     

永磁交流发电机的设计方法

根据标准ZBT68004－90对永磁发电机的要求导出了空载电势和同步电抗的计算公式,给出了提高永磁发电机输出性能的设计方法。     

双馈风力发电机故障穿越改进控制策略

提出一种基于并网双馈风力发电机的多机电力系统中DFIG功角概念,揭示所定义的功角与DFIG端电压跌落的关系;并提出改进的磁通幅值相角控制即IFMAC策略.相比于磁通幅值相角控制(FMAC),所提控制方案可以在系统故障时期更好地支撑DFIG的端电压.大规模电力系统计算实例验证了IFMAC的有效性及其相比于FMAC的优越性...     

根据功角变化趋势减少余热发电机失步的方法

针对余热发电机易失步运行的情况,提出了一种根据功角变化趋势的新的余热发电机失步保护方案。通过对失步运行原因的分析,论述了新方案失步保护策略的理论基础、功角的测量及实现方法。新方案改变了传统失步保护的观念,提高了余热发电机运行的可靠性。     

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。     

电力系统最优无功配置/运行

提出考虑无功对电力系统静态稳定和电压特性灵敏度的最优化无功配置和运行算法,其数学模型中包含了有功功率和电压相角的关系。提出一个最优无功配置的综合性能指标。用直接法而不是灵敏度法形成线性规划问题。约束条件包括发电机无功限值,负荷节点电压限值和控制变量(发电机端电压,变压器分接头和可投切的无功电源)限值。在试验系统上应用后表明,本算法具有速度快和收敛性好的优点。     

凸极同步发电机温度场分析与计算

本文建立了凸极同步发电机温度场计算的数学模型,并应用有限元法对其定子、转子温度场进行了计算和分析,根据凸极同步发电机结构特点及通风冷却方式,提出了计算凸极同步发电机对流换热边界面的散热系数的一般方法。用75千瓦凸极同步发电机作为算例,计算了它的温度分布,与实测值基本相符。     

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.     

考虑风电接入的配电网集中-分布式无功电压控制

研究了分布式电源中发展较为成熟的风力发电机组并网后配电网的无功优化问题.建立了风电机组的稳态模型,介绍了风电场在电力系统潮流计算中的处理方法,分析表明该方法在降低系统网损的同时,提高了电压质量.     

汽轮发电机转子绕组匝间短路故障研究

对汽轮发电机发生转子绕组匝问短路故障后,电磁特性和电气参量的变化进行了分析。发现了故障发生后励磁电流增加而无功输出却相对减少的特征,提出了利用故障前后励磁电流的计算值和测量值之间的相对变化率作为识别故障严重程度的一个实用的方法,建立了在线识别转子匝间短路的故障判据。该判据利用发电机转子匝间短路的动态模拟试验机组进行了相关的实验验证。     

正弦电压的矢量测量及其用于自动励磁调节器的探讨

力使同步发电机的励磁调节器便于采用新的成就(如PSS),同时也为提高数字励磁调节器的精确度和响应速度,本文提出了一种新的测量正弦交流电压的方法——矢量测量,利用这种方法,可精确地测出发电机输出电压中基波分量的有效值,相位和频率,将之用于自并励系统,还可省去同步变压器。我们以这种技术为基础,研制了一台新型的微处理机励磁调节器,并进行了动模试验,结果是令人满意的.     

基于磁强计的皮卫星姿态角测量误差

采用三轴磁强计测量地磁场矢量,与轨道演化和国际地磁场参考模型(IGRF)计算获得的地磁场矢量进行比较,获得姿态角度信息的方法适合体积小、重量轻、功耗低的皮卫星应用环境。地磁场矢量实际测量误差和轨道模型演化计算的地磁场矢量误差是皮卫星姿态角测量的两大误差源。通过分析获得磁强计A/D采样、磁传感器误差、温度漂移、铁磁材料等因素导致地磁场矢量实际测量误差为1.74°。皮卫星自身的特点不允许采用复杂的SPG4轨道演化模型,基于Kepler轨道模型和IGRF地磁场模型计算获得的地磁场矢量误差为0.5°。因此,基于三轴磁强计的皮卫星姿态角测量误差为2.24°。     

基于DIgSILENT的双馈风机低电压穿越特性分析

多次发生的大规模风电机组相继脱网事故严重影响集群风电并网消纳和电网安全. 当电力系统电压出现跌落时,大容量风电场的切出会影响系统运行的稳定性,这就要求风电机组具备低电压穿越能力,以保证系统出现电压跌落时风电机组不间断并网运行. 为研究风电机组与系统的交互影响,探讨了双馈风电机组撬棒保护电阻取值、投切控制策略,并分析了低电压情况下双馈风电机组DFIG的保护控制措施与系统动态特性之间的联系. 在DIgSILENT中搭建双馈风电场分析撬棒阻值不同对风机实现低电压穿越的影响,并研究了不同故障情况下双馈风机低电压穿越特性. 本文的研究结果可以为风电机组的并网运行和电网的稳定运行提供参考.