贯流式水轮发电机转子的电磁场和温度场计算分析

针对大型贯流式水轮发电机转子损耗发热难以全面监测的问题,建立了发电机二维场路耦合时步有限元模型和转子三维温度场有限元模型,考虑了电磁场时变、运动、非线性等因素对损耗的影响以及转子铁心各向异性导热性能和磁极迎风面、背风面散热性能差异对发热的影响.在此基础上,以1台36MW 贯流式水轮发电机为例,对其额定对称工况的转子损耗和温度分布规律进行了综合计算分析,并与实测数据进行了比较.结果表明,本文计算精度较高,其研究工作对探讨大型贯流式水轮发电机转子的损耗发热规律、提高其过热监测与保护水平,具有参考价值.     

双馈抽水蓄能机组用三电平变流器器件损耗分析及其改进调制策略

提出一种降低NPC三电平变流器发热严重功率器件损耗的改进调制策略。首先,基于双馈抽水蓄能机组机侧变流器单相桥臂功率模块,研究不同运行工况下功率器件开关动作和电流通路,理论分析器件损耗分布不均现象及发热严重功率器件;其次,在传统调制策略的基础上,对不同合成电压矢量工作区域通过降低发热严重功率器件作用时间,获得改进调制策略;最后,对双馈抽水蓄能机组在发电和电动工况下机侧变流器热性能进行仿真分析。仿真获得发热严重功率器件,且与传统空间矢量调制策略相比,该调制策略能有效降低NPC三电平变流器发热严重功率器件的损耗和结温。     

双馈抽水蓄能机组用中点箝位式三电平变流器损耗与结温分布

针对双馈抽水蓄能机组(DFPSU)运行工况转换频繁,分析不同运行工况下中点箝位式(NPC)三电平变流器功率器件损耗及结温分布。基于DFPSU运行特点,以机侧变流器单相桥臂功率模块为例,研究了不同运行工况下各个功率器件开关动作和电流通路,理论上分析了器件损耗分布不均现象;基于功率器件导通损耗和开关损耗计算模型,建立其热网络等效电路和结温计算模型,考虑DFPSU控制策略,并基于PLECS平台建立了NPC三电平变流器功率器件电热耦合仿真模型;对机组在发电、电动和调相运行工况下的器件损耗和结温分布进行仿真。理论分析与仿真结果表明,不同运行工况下器件损耗不同,变流器中间位置的主开关和箝位二极管的损耗和平均结温最大,且机组在同步转速点附近器件结温波动最大。     

贯流式水轮发电机转子的电磁场和温度场计算分析

针对大型贯流式水轮发电机转子损耗发热难以全面监测的问题,建立了发电机二维场路耦合时步有限元模型和转子三维温度场有限元模型,考虑了电磁场时变、运动、非线性等因素对损耗的影响以及转子铁心各向异性导热性能和磁极迎风面、背风面散热性能差异对发热的影响。在此基础上,以1台36MW贯流式水轮发电机为例,对其额定对称工况的转子损耗和温度分布规律进行了综合计算分析,并与实测数据进行了比较。结果表明,本文计算精度较高,其研究工作对探讨大型贯流式水轮发电机转子的损耗发热规律、提高其过热监测与保护水平具有参考价值。     

856MVA水轮发电机非正常运行工况的网机耦合仿真

通过对大型水轮发电机非正常运行电磁过程的分析,建立了以发电机为主,包括电网、励磁系统和机械系统在内的数值模型,对一台856MVA水轮发电机发生突然短路、非同期并网、重合闸等各种不同故障工况进行了仿真研究,为发电机的设计和运行提供理论依据。     

856MVA水轮发电机非正常运行工况的网机耦合仿真

本文通过对大型水轮发电机非正常运行电磁过程的分析,建立了以发电机为主,包括电网、励磁系统和机械系统在内的数值模型,对Ⅰ台856MVA水轮发电机发生突然短路、非同期并网、重合闸等各种不同故障工况进行了仿真研究,为发电机的设计和运行提供理论依据。     

双馈抽水蓄能机组参与电网调频的改进虚拟惯性控制策略

为了提高双馈抽水蓄能机组参与电网调频的能力,提出一种带比例—微分(PD)环节的双馈抽水蓄能机组改进虚拟惯性控制策略。首先,基于双馈抽水蓄能机组运行特点,分别建立了可逆水泵水轮机和双馈感应电机的数学模型及双馈抽水蓄能机组控制模型。其次,根据机组虚拟转动惯量与转速调节及电网频率变化的关系,提出一种带PD环节的双馈抽水蓄能机组改进虚拟惯性控制策略,并给出了改进虚拟惯性控制相关参数的整定方法。最后,通过对含双馈抽水蓄能机组的3机系统的仿真分析,验证了所述策略可有效提升双馈抽水蓄能机组在发电、电动工况下的频率响应能力,提高了电力系统的频率稳定性。     

交流励磁抽水蓄能机组快速功率响应控制策略

基于交流励磁抽水蓄能机组运行特点,分别建立可逆水泵水轮机和交流励磁电机数学模型;针对可逆水泵水轮机在不同运行模式下的输出特性,分别建立水轮机工况和水泵工况下的负荷特性优化流程;结合电动和发电运行工况,提出功率由交流励磁调节,转速或导叶由可逆水泵水轮机控制的抽水蓄能机组快速功率响应控制策略。通过与传统转速励磁控制策略进行仿真比较,结果表明所提控制策略能够同时提高机组的功率响应速率和可逆水泵水轮机运行效率。     

水轮发电机中性点接地装置选型分析

水轮发电机中性点接地装置选型需要考虑定子接地故障电流、故障点暂态过电压和位移电压等。针对某水电站中性点装置的两种接地装置,定量分析对比参数调节对接地点故障电流、故障电流中阻性与容性成分的比值以及中性点位移电压放大系数等关键参数的影响。通过对比得出:案例中高阻抗变压器方案仅能在中性点位移电压较小时,以放大位移电压为代价来降低接地故障电流,调节效果是单向的;而并联电抗方案的参数调节是双向的,相比高阻抗变压器方案其现场调节的灵活性更好。     

水轮发电机下导滑转子松动原因分析及处理

对于半伞式水轮发电机,下导摆度的大小直接关系到机组的稳定运行。本文通过对某电站5号机出现的下导摆度波动、下导摆度偏大及下导滑转子上窜的问题进行原因分析,根据电站实际的运行需要,分别采取了临时处理方案和彻底处理方案,重点介绍了彻底处理方案的实施过程:工地拆下导滑转子,下导滑转子返回加工厂加工找正基准带,采用超音速电弧喷涂法在下导滑转子内径喷涂金属层以加大主轴同下导滑转子配合紧量,根据找正基准带重新加工下导滑转子内圆及外圆,工地重新热套下导滑转子。通过采取彻底处理方案,成功解决了下导摆度波动、下导摆度偏大及下导滑转子上窜的问题。