考虑铁耗的双馈风力发电系统建模研究

传统双馈风力发电系统建模过程中并未考虑双馈异步电机(DFIG)的损耗,从而降低了系统建模准确性。鉴于此,在传统DFIG模型的基础上,提出了考虑铁耗的双馈电机模型。为了验证考虑铁耗的模型的正确性,在Matlab/Simulink环境下搭建了双馈风力发电机的无铁耗和有铁耗两种仿真模型,并对发电机应用基于定子磁链定向的矢量控制,实现双馈风电系统的功率解耦控制。将未考虑铁耗和考虑铁耗的模型仿真结果进行比较,证明了考虑铁耗的模型的正确性,且考虑铁耗的模型与未考虑铁耗的模型存在差异性。     

300Mvar调相机继电保护的分析与改进

介绍了已投运300 Mvar调相机的启动特点、运行特点以及继电保护配置方案。分析了调相机启机时的谐波特性对调相机保护的影响,在此基础上对调相机保护在启机及并网运行过程中的状态闭锁逻辑进行了讨论,给出了调相机保护的状态闭锁配置。鉴于频率跟踪在调相机保护中的重要性,根据启机过程中的谐波特性、变频特性,在过零点测频算法中增加了低通滤波、过零点抖动甄别,并进行了仿真和实验验证,结果表明防干扰处理后的过零点测频在保证精度与响应速度的同时,抗干扰性能良好。     

高压变频工况下调相机启机保护的分析与改进

计算并分析了调相机采用静止变频器启动的谐波特性,探讨了变频启动系统的变频特性及谐波特性对调相机启机保护的影响。为滤除变频状态下的主要谐波,提高调相机启机保护的计算精度,提出一种改进型的定频采样变数据窗离散傅里叶变换算法。该算法对f_s/f₀(采样频率/系统频率)为非整数时的固有误差进行补偿,并根据系统频率自适应优化每周期傅里叶变换计算的点数,同时采用拟合函数实时计算正余弦系数表。在此基础上,对调相机启机保护进行了改进,并给出了动作判据。在保护装置上进行了实验验证,结果表明改进后的启机过流保护与启机零序电压保护在不同频率下精度较高,在变频工况下能够准确计算故障中的基波分量。此外,启机差动保护使用峰峰值算法进行差动启动计算,并结合改进型定频采样变数据窗离散傅里叶变换算法进行差流动作判别,能够确保该保护的可靠性与速动性。     

基于递归型定频采样变数据窗离散傅氏算法的大型旋转电机启机保护

介绍了大型旋转电机在变频工况下的启机保护。针对现有启机保护存在抗干扰能力不足和计算量偏大的问题,提出一种基于递归型定频采样变数据窗离散傅氏算法。该算法在保证计算精度的前提下,大幅减少计算量。首先根据系统频率,确定数据窗长,然后采用递归型离散傅氏算法计算模拟量幅值。当经过一个固定时间或频率变化后,插入一次非递归全波傅氏校验,消除累计误差。在此基础上,以变频启动工况下的调相机启机保护为例,将新算法与常规峰值算法相结合,对启机保护进行改进。在保护装置上对改进后的调相机启机保护进行了实验验证。结果表明在不同系统频率下保护均能够准确计算故障中的基波分量,且递归型变数据窗傅氏算法与峰值算法相结合能够确保启机保护的可靠性。     

磁通切换型轴向磁场永磁风力发电系统仿真分析

在介绍磁通切换型轴向磁场永磁（Axial Field Flux-Switching Permanent Magnet,AFF-SPM）风力发电机结构及其发电运行原理的基础上,将一台三相12/10极AFFSPM电机应用于直驱式变速恒频风力发电系统。为了实现最大风能跟踪,对机侧PWM变换器的控制策略进行了研究。最后,在Matlab/Simulink仿真环境中搭建了该系统的仿真模型,并对其进行了仿真分析。仿真结果验证了控制理论的正确性,同时对AFFSPM风力发电系统的深入研究具有重要的参考价值。     

基于双端直流注入切换采样原理的发电机转子接地保护

为提高发电机转子接地保护的可靠性,降低保护装置成本,提出了一种基于双端直流注入切换采样原理的改进转子接地保护方案。该方案在计算转子接地电阻时取消了转子电压保持不变的假定条件。利用转子直流漏电流等电气量信息进行转子接地保护回路异常的判别,并针对转子回路过电压问题给出了几种工程解决方案。试验结果表明,基于双端直流注入切换采样原理的改进转子接地保护可靠性高、动态测量性能好。     

大型汽轮发电机失磁保护定值整定探讨

通过分析大型汽轮发电机失磁故障时机端阻抗变化与功率输出变化,比较两种失磁保护方案:阻抗原理和逆无功原理失磁保护。经过比较发现两种保护原理主判据实质上相同,信号出口方式相同。针对逆无功原理失磁保护定值整定没有导则问题,提出阻抗动作边界映射至P-Q平面方法,确定发电机失磁故障时功率动作边界。克服逆无功原理失磁保护逆无功定值依靠工程经验整定困难,进一步提高保护定值整定可靠性。以一台1 000 MW汽轮发电机参数作为计算实例,计算两种保护原理的保护定值,为双重化双原理失磁保护配置提供具体参考。     

永磁同步风力发电机电流控制策略比较

永磁同步风力发电机的功率因数、铜耗、端电压比在不同电流控制策略下会有所不同.为深入研究永磁同步风力发电机在不同电流控制策略下的工作特性,在介绍ind =0、最大转矩电流比、单位功率因数和恒磁链四种电流控制策略的基础上,分别计算了这四种电流控制策略下样机的功率因数等工作特性,计算结果表明最大转矩电流比控制时电机铜耗最低,...     

双频式定子接地保护的分析与改进

介绍了基波零序电压保护原理、三次谐波电压幅值比保护原理、三次谐波电压幅值比突变量保护原理以及三次谐波电压矢量比较保护原理等四种定子接地保护原理,并根据三台汽轮发电机的参数,对上述原理进行灵敏度分析。分析表明基波零序电压保护原理与三次谐波电压矢量比较保护原理相配合时灵敏度最高,但该保护方案在大型机组采用接地变接地时灵敏度仍显不足。针对高压侧三次谐波电压的干扰,为了同时提高保护方案的灵敏度与可靠性,提出了一种改进方案。该方案在降低制动系数的同时增加了自适应制动门坎判据,仿真结果表明该方案能够兼顾灵敏度与可靠性。所得结论为定子接地保护的研发改进提供了参考。     

抗干扰算法改进的发电机转子接地保护

转子接地保护测量回路受励磁系统调节、谐波、非周期分量以及电磁干扰的影响较大,为提高转子接地保护的精度与可靠性,提出了一种基于采样数据筛选的抗干扰算法.所提算法避开了转子绕组等效对地电容充放电的暂态过程,采用软硬件滤波减小了谐波的影响,通过采样数据筛选减小电磁干扰的影响.对所提算法进行了试验验证,结果表明该算法有效提高了...