轴向磁化的双环永磁轴承轴向磁力研究

基于分析一对永磁环间隙的磁能及磁导，根据具有线性退磁曲线的稀土永磁材料特性和磁通连续原理，通过虚功原理法，得到轴向磁化的双环永磁轴承轴向磁力解析数学模型。模型表明：轴向磁化的双环永磁轴承轴向磁力与磁环剩磁感应强度的平方成正比，近似与磁环的平均半径及磁环径向宽度成正比；轴向磁力随磁环轴向长度的增大而增大，随磁环轴向间隙、径向偏心及磁环相对磁导率的增大而减小。经验证，模型计算值和实验值基本吻合。该模型显式表达了轴向磁力与各参量间的关系，使得永磁轴承设计和优化简便易行，解决了轴向磁化的双环永磁轴承轴向磁力数值计算复杂的问题。     

基于经验模态分解的水轮发电机组局部放电信号提取

提出一种基于经验模态分解（EMD）的水轮发电机组局部放电信号提取方法。对实际局部放电信号，在频域内降低其干扰的幅值后得到中间信号，然后对中间信号进行经验模态分解，得到包含特征频率的固有模态函数（IMF），接着对所得到的固有模态函数分量局部重构，从而提取出局部放电信号。通过实例证明了该方法的有效性。     

双筒永磁向心轴承磁力工程化解析算法研究

针对径向磁化的双筒永磁轴承存在磁力计算复杂、由等效磁荷法得出的磁力数学模型不便推广到多筒永磁轴承及缺乏具有明确参量关系的工程化解析磁力计算公式等问题，该文用标量磁位的拉普拉氏方程经复变函数的保角变换等方法，得出一个简明的工程化磁力解析计算公式。该式能明确反映出磁力与相关参量的关系，也便于推广到多筒永磁轴承磁力计算。该式表明：径向磁化的双筒永磁轴承径向磁力分别与磁筒轴向有效长度、剩磁感应强度和永磁圆筒平均半径处磁通密度成正比，磁力随内外磁筒间隙的增大而减小，随间隙半径和径向偏心的增大而增大。实验证明，该模型计算值与实测值基本接近。这为设计径向磁化的双筒永磁轴承和具有更大承载力的多筒永磁轴承提供了一个实用的工具。     

基于电流主动补偿和RSC被动保护的双馈风力发电机组故障穿越控制策略

针对双馈感应发电机(DFIG)在故障穿越中存在的定转子侧过电流、直流母线过电压、电磁转矩和定子输出功率波动、转子侧变流器(RSC)遭受电流冲击等问题,本文在分析转子侧感应电动势的基础上,提出了电流主动补偿控制策略和RSC被动保护控制策略;两种控制策略分别通过将定子电流主动补偿为转子电流参考值和在转子回路串联动态电流阻抗器(DCR),来解决双馈风机在故障穿越中所存在的问题。所提控制策略提高了双馈感应发电机的故障穿越运行能力。最后,通过仿真验证了所提控制策略的有效性及可行性。     

不同矩形截面的两个平行永磁体磁力解析模型

为了解决不同矩形截面的两个平行永磁体磁力数值计算复杂、缺乏易于计算的磁力解析模型问题,基于磁荷法和虚位移法得到两细长永磁体磁力公式,采用四重积分法建立了新的不同矩形截面永磁体磁力解析模型,分析了磁力与永磁体结构参数的关系,ANSYS仿真验证了模型的正确性。结果表明:该解析模型计算值和ANSYS仿真值吻合,采用该解析模型进行磁力计算相对简单快速,当用第1级别细分网格时,ANSYS仿真与解析模型计算的平均误差为6.17%,误差满足工程要求。该解析模型为Halbach永磁导轨设计及其结构优化提供支持。     

基于经验模态分解和固有模态函数重构的局部放电去噪方法

为了提取局部放电信号的特征,提出一种基于经验模态分解(EMD)和固有模态函数(IMF)重构算法的局部放电噪声抑制方法.首先对含有噪声的局部放电信号进行经验模态分解,得到含特征频率的固有模态函数,然后对所得的固有模态函数分量进行自适应阈值处理后重构,从而抑制噪声干扰.相比于常规的小波去噪算法,该方法具有自适应性强,不受小波函数和最佳小波分解层数选取的限制等优点,而且实现了阈值和固有模态函数阈值处理层数的自动选取.分别以仿真信号和实际信号为例,证明了该方法的有效性.     

基于形态学-小波识别变压器励磁涌流

针对变压器差动保护多年来一直存在的区分励磁涌流和内部故障电流的难题,提出了一种区分变压器励磁涌流和故障电流的新判据.将形态学滤波器作为保护的前置滤波单元.在保留故障信号特征的前提下,尽可能地抑制各种干扰的影响.利用小渡多分辨分析的理论,提取出信号多个频段下的小波谱能量,通过选取合适的高频能量和低频能量的比值实现励磁涌流和故障电流的判别.该方法原理简单,易于实现,无需任何先验参数.通过对动模试验数据的分析表明.该方法能够在7～8 ms内快速地区分励磁涌流和故障电流,具有较高的可靠性和灵敏性.     

径向磁化的双筒永磁轴承轴向磁力研究

为了解决径向磁化的双筒永磁轴承轴向磁力数值计算复杂及缺乏计算轴向磁力的工程化解析模型等问题,该文在分析磁筒气隙磁导的基础上,结合磁通连续性原理和稀土永磁材料特性,通过电磁场理论中的虚位移法得到了该型轴承工程化轴向磁力解析数学模型。模型表明:该型轴承轴向磁力与磁筒剩磁的平方成正比;轴向磁力随磁筒间隙半径、轴向长度及磁路总磁导的增大而增大,随磁筒间隙的增大而减小。在轴承正常轴向工作范围内,该模型计算值与实验值相当吻合。     

基于第一标准型含直驱风电场并网引发系统次同步振荡特性的分析

在现如今风火打捆的输电方式日益增长的情况下,中国多个地区的火电厂汽轮机组轴系扭振保护由于系统次同步振荡而动作跳闸,大规模风电场并网可能会导致火电厂汽轮机组轴系扭振加剧。为深入研究该问题,针对新疆某直驱风电场并网引发的次同步振荡问题展开研究。文章建立含直驱风电场和火电厂汽轮机组的系统数学模型,再利用特征结构分析法研究风电场并网后对系统次同步振荡造成的影响,并利用PSCAD仿真平台建立时域仿真,对特征结构分析的结果进行验证。结果表明,直驱风电场并网在一定的条件下会使得邻近汽轮机组次同步振荡阻尼下降,但不会改变次同步振荡模式的数量和频率的大小。最后,指出了这种次同步振荡的危害。     

基于嵌入式PLC软核的通用保护平台设计与实现

提出了基于嵌入式PLC软核的通用配网保护平台设计方案。针对传统保护软件编程灵活性差,现场可配置能力弱的问题,在分析嵌入式PLC软核的特性并讨论了基于PLC软核技术实现110 kV及以下配网综合保护的可行性和优势的基础上,实现了基于嵌入式PLC软核的通用保护平台。设计了基于PLC软核的保护平台系统结构,然后在以ARM9200芯片为核心的硬件平台上实现了PLC软核的移植和调试。采用模块化设计思路,通过结构化文本语言(Structure Text)实现了差动保护、零序电压保护、反时限电流保护等面向配网主设备的保护功能。最后,以10 kV电动机为被保护对象,从保护特性和电磁兼容性等方面进行测试。实验分析表明,所实现的保护平台具有配置灵活,通用性好的优点,各保护参数满足GB/T 7261-2008和GB/T 14598国标要求。