考虑交叉饱和影响的永磁同步电机稳态参数有限元分析

针对永磁电机相关控制策略及性能计算均需要准确地得到电感和磁链等稳态参数,而它们又受交叉饱和效应影响严重,常规方法无法准确计算的问题,以有限元为工具,分析了计算永磁磁链和直轴、交轴电枢反应电感的不同方法。研究了交叉饱和效应对永磁电机的直轴、交轴电枢反应电感的影响,提出由于交叉饱和效应导致的直轴交轴存在互感,以及直轴上的永磁磁势产生交轴磁通的问题。采用冻结单元磁导率的方法,将非线性场线性化,计算得到了稳态参数随直轴、交轴电流变化的趋势。通过对比,使用计算得到的稳态参数仿真结果和实际测试结果,在空载与负载条件下的吻合很好,证明了使用冻结磁导率法计算参数是可靠的。     

永磁直驱风电机组对系统功率振荡的阻尼控制

风电机组若具备常规发电机组对系统功率振荡的阻尼作用,有利于提高风电渗透率较高的区域电网的稳定性。本文首先分析了电网扰动时引起永磁直驱风电机组全功率变流器直流侧电压波动的原因,并提出了抑制直流电压波动的解决方案,以保证风电机组在稳定运行的前提下能快速对电网提供功率支持。其次,分别分析了永磁直驱风电机组通过有功、无功调节增加系统阻尼的原理,并进一步提出了风电机组基于有功、无功附加控制的阻尼控制策略。最后,通过对含30%风电装机容量的三机系统的仿真分析,验证了系统发生扰动后在所提控制策略的协调控制下,不仅能够提高永磁直驱风电机组的故障穿越能力,并可使系统功率振荡迅速衰减,改善系统的阻尼特性。     

计及轴向周向热传导的耦合网络模型和有限元模型的比较研究

为了研究用耦合网络模型替代有限元模型来节约计算时间和内存空间,本文针对三峡发电机定子局部铁心段分别建立了计及轴向、周向热传导的非线性热-流体耦合网络模型和基于热-流体耦合单元的三维非线性有限元温度场模型.采用这两种模型计算了多种工况下的温度分布,并用统计方法对两者温度计算结果的偏差作对比分析,结果表明两种模型的计算结果是接近的;且与实测值也比较接近,说明两种模型的有效性.前者的计算时间和内存空间比后者大为减少,且随着模型解算规模的增加并没引起计算结果偏差的增加.该方法为以耦合网络模型代替有限元模型来求解具有复杂的冷却结构的大型发电机全定子温度场提供理论基础.     

独立分量分析在介质损耗角测量中的应用

基于Rogowski线圈的电气设备电流信号测量中可能会受到现场的噪声干扰,容易给介质损耗(介损)角测量带来较大误差。针对这个问题,本文提出了一种使用独立分量分析(ICA)处理电流信号,然后使用数字化算法计算介损角的算法。文中首先介绍了盲信号处理的原理,给出了ICA的FastICA算法的原理和计算步骤,然后对实际测量所得电气设备的电流信号叠加高斯白噪声(脉冲噪声),使用FastICA算法处理获得了信噪比较高的电流信号。对含噪声信号使用中值滤波、3δ滤波和53H滤波和ICA,滤波所得信号使用了介损角数字化算法计算,结果表明盲信号处理方法有效地抑制了噪声,很大程度上提高了介损角测量的准确性,为实现不改变电力系统一次接线的信号取样方式做了一些有益的尝试。     

考虑衰减直流分量的动态电压恢复器补偿量的直接检测方法

针对故障信号中的衰减直流分量影响电压补偿量检测的实时性与补偿精度问题,分别利用三角函数周期性的特点以及三角函数与其导数之间的关系提出了滤除衰减直流分量的半周期算法和三点算法,这两种算法可以从故障信号中快速提取出基波分量,再结合瞬时序分量分解环节提取出基波正序电压分量,然后用直接检测算法求出电压补偿量的大小。仿真结果表明,半周期算法和三点算法都具有实现简单、实时性好的特点,适用于动态电压恢复器的实际应用。     

谐波对感应式电能表影响的新进展

评述了谐波对感应式电能表性能影响这一课题在理论分析和实际检验方面的工作,由于现有的误差模型未能反映线路磁阻随频率变化,未能区分电压、电流工作磁通和非工作磁通,仅将谐波功角偏移归于相位调整线圈的调整作用,所以本文在磁路分析的基础上,推导了形成电能表转矩的电压、电流工作磁通,推导了感应型电能表计量误差的数学模型,简要分析了计量误差的成因。     

交流励磁发电机定子磁场定向矢量控制

针对交流励磁发电机强耦合的特点,介绍了一种定子磁场定向的交流励磁电机矢量控制系统,建立了基于MATLAB/SIMULINK的仿真平台,进行了各种工况的系统仿真,验证了定子磁场定向矢量控制可实现发电/电动机有功、无功功率的独立调节。     

并联型逆变器的定角控制

在分析并联型逆变器工作状态的基础上,确定并联型逆变器应具有超前的功率因数角。分析了影响功率因数角的因素,研究了定角控制的基本原理,给出了定角控制方法的实现方案。通过样机试验验证了定角控制方法的正确性和有效性。     

动力蓄电池组测试系统中双向直流滤波器设计

讨论了动力蓄电池组测试系统低纹波快速响应滤波器的设计和参数选取方法,达到了限制滤波器暂态谐振峰值,提高响应速度和保证稳态滤波效果的目的。在详细分析元件损耗对滤波器特性影响的基础上,提出利用网络局部元件的耗散因数调整滤波器传输函数的归一化零极点位置,有条件地使其左偏移,从而有效地抑制暂态谐振峰值,并提高滤波器响应速度。提出简化的切比雪夫直流滤波器阶数的计算方法。仿真和实验结果表明该滤波器设计方法可以达到低谐振峰值,快速响应以及稳态滤波效果好等目标。     

环境因素对电容型设备介质损耗因数影响规律的试验研究

根据人工气候室内变压器套管介质损耗因数(tanδ)的在线测量结果.分析了环境因素对电容型设备的tanδ的影响,提出并建立了主要环境因素对tanδ影响的灰关联分析模型,计算得出了主要环境因素对tanδ影响的关联度.结果表明,在没有屏蔽环的情况下,温度、湿度和绝缘表面污秽程度对电容型设备的tanδ均有影响;在有屏蔽环的情况下,温度对电容型设备的tanδ的影响明显大于环境湿度和绝缘表面污秽度对其的影响.