双馈风力发电机运行原理分析

双馈风力发电机由于其的优点,己成为并网型风力发电机的主流机型之一。从交流电机的基本理论出发,对双馈风力发电机的电磁关系进行了详细的阐述,得出了双馈风力发电机的等效电路图及相量图,分析了双馈风力发电机的能量传递关系。为以后双馈风力发电机的控制研究及设计研究打下了基础。     

双馈风力发电机三相短路电流分析

为了研究双馈风力发电机组的低电压穿越控制问题,分析了双馈风力发电机定子端三相短路时短路电流的产生机理,给出了双馈风力发电机在空载同步转速条件下的定转子短路电流的近似解析表达式.在此基础上,根据双馈风力发电机内部的电磁关系,分析了发电机故障前不同转速、输出有功功率及无功功率等运行状态对双馈发电机短路电流的影响.在理论分析的基础上,建立了3 MW双馈风力发电机的模型,对发电机定子端三相短路故障状态进行了仿真研究.仿真结果表明:通过定转子短路电流的近似解析表达式和发电机故障前的初始状态可以有效对双馈发电机短路电流进行定性分析,为进一步研究双馈风力发电机的低电压穿越能力提供了理论依据.     

双馈风力发电机运行方式的研究

针对能源发展的突出问题,分析了风力发电的重要性,分析说明了双馈风力发电机结构特性和运行原理,对双馈风力发电机运行方式进行了分类汇总,指出了各种运行方式的适用范围,分析了独立运行发电机组的性能,通过对双馈风力发电机运行方式的比较分析,得出了双馈式风力发电机并网运行的重要性,详细论述了双馈风力发电机的并网运行.     

1.5MW双馈式变速恒频风力发电机系统的建模与仿真研究

以双馈变速恒频风力发电机作为研究对象,建立了双馈感应发电机的定子磁链定向矢量控制策略数学模型,在Matlab/Simulink搭建了双馈风力发电机整体仿真模型,实现了双馈风力发电机的有功、无功功率的解耦控制和最大风能捕获。     

双馈风力发电机用滑环系统设计

本文结合双馈风力发电机滑环系统运行状况,统计分析滑环系统故障,提出双馈风力发电机用滑环系统设计侧重点及注意项点;结合我公司对滑环系统相关验证结果,形成一套双馈风力发电机用滑环系统设计方式。     

1.25MW双馈异步风力发电机设计

根据双馈异步风力发电机的原理,建立了双馈异步发电机静态模型.计算分析发电机在不同转速下的定转子发出的有功功率及无功功率,并阐述双馈异步风力发电机的设计特点.     

双馈风力发电机机端三相短路电流分析

为研究双馈风力发电机的低电压穿越问题以及风电场的继电保护问题,分析了双馈风力发电机在空载同步转速下机端发生三相短路时定、转子短路电流的近似表达式.在此基础上,从双馈风力发电机内部的电磁关系出发,分析了电压跌落程度、无功功率、转速等运行状态对双馈发电机短路电流的影响,并以0.85 MW双馈风力发电机直接接入电网为例进行仿真研究,其结果验证了双馈机机端发生三相短路时定、转子电流的暂态特性,由此也为研究双馈机低电压穿越能力及风电场继电保护问题提供了理论依据.     

双馈式风力发电机与VQC的电压无功协调控制方法研究

在对双馈式风力发电机网侧交流器有功无功解耦控制与变电站电压无功综合控制装置VQC工作原理及控制策略掌握的基础上,以含双馈式风力发电机的并网风电场为主要研究对象,提出一种基于十三区图控制策略的双馈式风力发电机与VQC协调控制方法,并且通过仿真软件搭建双馈式风力发电机与VQC协调控制系统的仿真模型验证了该控制策略的有效性和可行性.     

双馈风力发电机有限元计算与分析

为了精确地计算双馈风力发电机内部电磁场和瞬态性能,利用电磁场理论和变分法建立了双馈风力发电机的数值计算模型,详细论述了基于有限元分析软件Maxwell 2D的双馈风力发电机的仿真计算方法,并把仿真计算结果与实验结果进行对比分析,结果表明了采用有限元计算方法的正确性和可行性,同时也为双馈风力发电机的优化设计提供参考依据。     

基于磁链追踪的双馈风力发电系统低电压穿越控制

根据当今世界对风能转换系统提出的必须具有低电压穿越能力的要求,研究了电网跌落对双馈风力发电机的影响。在电网跌落时双馈风力发电机运行特点的基础上,分析并提出了一种基于磁链追踪的双馈风力发电系统低电压穿越控制策略,有效地抑制了双馈风力发电机定、转子过电流,保证了变流器的安全运行,实现了双馈风力发电机在电网跌落时的低电压穿越。依据理论分析,建立了双馈风力发电机磁链追踪控制模型,并通过MATLAB/SIMULINK平台进行仿真研究,仿真结果证实了所提控制策略的可行性和有效性。     

Basic characteristics of a self-excited induction generator under secondary excitation at constant voltage

A self-excited wound-rotor induction generator excited with a capacitor can be used as an independent source for small-capacity wind power generator. With constant excitation capacitance, the secondary-circuit power of the induction generator is returned to the primary circuit through a converter, an inverter and a transformer; the power is controlled at the inverter so that the generator voltage is always maintained constant in spite of the changes of generator speed and load. The basic characteristics of the generator under the above conditions are analyzed. The fundamental waves of both the main circuit and the feedback circuit are determined. Using these results, the equations for various portions of the generator are derived, the performance characteristics of the generator are then analyzed and compared with experimental results.     

大型同步发电机进相运行动模试验设计

同步发电机进相运行已成为广泛应用的电网电压调节手段。动模试验是电力系统学科一种重要的研究方法。由于电网安全运行的重要性,现场不可能开展发电机深度进相运行试验。文章提出基于动模试验研究大型发电机深度进相特性的方法,并以某600 MW发电机组为原型机,基于相似原理设计了大型同步发电机进相运行动态模拟的发电机、主变、线路等模型机参数,搭建了发电机进相运行动模系统,开展了不同进相深度工况的发电机进相动模研究,分析了发电机进相动模结果,指出了影响发电机进相动模试验精度的电气参数模拟误差、外串阻抗无饱和现象、模拟系统容量下磁路饱和反映不真实等影响因素。通过建立的模型发电机组进相试验结果与现场实际600 MW进相试验结果的比较,验证了所设计的动模模型的正确性和有效性。     

发电机故障分量负序方向保护的新判据

发电机定子绕组相间短路、匝间短路以及分支开焊 ,均为发电机内部不对称故障 ,将在发电机内部产生一个负序源。发电机外部故障或扰动 ,负序源在发电机外部。负序方向可以保护发电机内部不对称故障 ,然而 ,实际应用中的负序方向保护发生多次误动。由于它主要保护的是发电机匝间短路 ,匝间短路会在短路环路中产生极大的电流 ,但在发电机机端短路电流不大 ,迫使灵敏度整定很高 ,牺牲了安全性。本文提出的新判据在发电机外部故障或扰动时可靠地不动作 ,发电机匝间短路有较高的灵敏度。     

发电机定子吊装实例分析

发电机定子是汽轮发电机组设备中超重部件之一，其重量往往超过主厂房起吊行车的额定起重量。因此，如何吊装定子是施工中的一项课题。从实例出发介绍了发电机定子吊装过程中的吊装步骤、加固措施及校核方法。     

Influence of idling and short circuits on the self-excitation of a classical double-output induction generator

Experimental results for the capacitor self-excitation of an induction generator with a short-circuited phase rotor and a classical double-output induction generator are compared. The influence of the preceding conditions on the capacitor self-excitation of a classical double-output induction generator is the opposite of that for an induction generator with a short-circuited phase rotor. For the classical double-output induction generator, self-excitation is better after a three-phase short circuit than after idling.     

同步发电机进相能力的快速估算方法

发电机进相运行是一种经济性和技术性俱佳的调节电网电压、改善电能质量的先进手段。建立了发电机接入系统的网络简化模型及其等值电路,并推导得出发电机机端电压、厂用电电压、发电机功角的解析表达式,通过联立方程的求解即可快速得到发电机在各典型有功出力下的无功进相极限值。应用该方法对某680 MW汽轮机和250 MW水轮机的进相能力进行计算分析,结果表明,该方法能有效克服传统方法工序繁杂且费时的局限性,具有计算速度快、精度高和易于应用等特点。     

基于响应曲面法的单边盘式发电机优化设计

为了拓展单边永磁盘式发电机的应用范围,对该类发电机进行优化设计。通过分析不同永磁体厚度、气隙、形状对发电机的影响,对比有无铁心单边结构发电机的性能,选择适合汽车工况的发电机为研究对象。通过响应曲面法,建立以永磁体厚度、形状为优化变量,电压波形畸变率、效率为优化目标的多目标优化方程。结果表明,不同永磁体厚度与形状对发电机性能具有重要影响,通过响应曲面优化后的单边永磁发电机效率提高了0.83%,THD降低了16.7%。因此,所提优化方法对单边盘式发电机永磁体结构的设计具有一定的指导意义。     

单相PWM逆变电路的两种仿真模型建立

在多数逆变电路的仿真中,通常都是直接采用Matlab提供的PWM发生器,建立逆变电路的仿真模型,很少根据PWM产生的机理,建立PWM发生器的数学模型。对单相桥式逆变电路进行仿真时,建立PWM发生器的仿真模型并和Matlab下提供的PWM发生器的仿真模型进行比较,仿真结果表明,根据PWM产生的原理建立的PWM发生器仿真模型的正确性,为PWM产生模型的建立提供了更广阔的选择空间。     

贯流式发电机组的噪声分析

噪声是发电机运行时存在的一种物理现象,它间接地反映了发电机的运行情况,而噪声频谱可以通过测试各种频率下噪声级数值而绘制的噪声曲线来表示。本文通过对一台贯流发电机组的噪声频谱图中突出的31.5Hz、100Hz、500Hz中心频率的分析,认为这些频率的噪声分别属于干扰噪声、负荷不平衡引起的噪声、励磁系统某次谐波和发电机某固有频率共振引起的噪声,并提出改善负荷条件、优化励磁系统、改变发电机固有频率等措施,以保证发电机的安全稳定运行。     

基于虚拟同步发电机的逆变电源控制策略研究

针对采用常规下垂控制方法的逆变电源存在稳定时电压和频率的偏移,不能完全满足电网运行要求的问题,采用了一种新的逆变电源控制方法即虚拟同步发电机(VSG)控制策略。建立了虚拟同步发电机的模型,参考同步发电机控制理论,重点设计了功频控制器和励磁控制器,搭建了以大容量汽轮发电机模拟电网的逆变器并网发电系统。通过Matlab/Simulink仿真验证了虚拟同步发电机中转动惯量的作用和虚拟同步发电机的并网调节特性,仿真结果表明,基于虚拟同步发电机的逆变电源在外特性上近似等效为一个同步发电机,具有良好的调频调压性能,能很好地适应电网的运行要求。