测量转动惯量的新装置

本文介绍了一种测量转动惯量的新装置.该装置用齿轮将圆周等分,通过提高数据采集密度,来提高测量精度.而对于采集到的大量数据点,用MATLAB软件处理,准确、方便.与目前其他测量转动惯量的方法相比、能达到较高的测量精度.     

大规模风电接入下电力系统调频特性建模与分析

随着电力系统中风电接入比例的不断提高，风电接入对电力系统的影响日益凸显。由于风电具有随机性、间歇性和波动性等特点，风力发电系统的可靠性对电力系统的频率造成较大影响。基于对含风电电力系统动态功率-频率特性的分析，在双馈风电机组的控制系统中增加了一个综合惯性频率控制模块，使得双馈风电机组依靠转子产生的动能完成电力系统的一次调频过程。仿真结果表明，附加的综合惯性频率控制模块能在负荷增加时响应频率变化，从而很好地控制电力系统的频率。     

论某水利枢纽工程水力调节保证措施

根据某水利枢纽工程发电引水系统布置特点,同时结合外委科研单位对发电引水系统水力过渡过程的分析成果,该电站需设置调压室或采取相应的调保措施,以保证工程安全运行。从而拟定:①设置调压井+增大机组转动惯量;②增大机组转动惯量;③设置调压阀等方案进行分析论证,最终采用设置调压阀方案,可实现8s直线关闭规律,机组转速上升率和蜗壳压力上升均能满足设计要求,并有一定的安全裕度。     

大转动惯量缠绕机加减速曲线优化设计

针对大转动惯量碳纤维缠绕机的加速和减速阶段运行不平稳、传动件易失效破坏等问题，提出了一种基于改进型Sigmoid加减速曲线的主轴运行曲线优化方案。首先，利用五次多项式对传统Sigmoid加减速曲线的跃变处进行补偿，以约束曲线起始点、衔接点、终止点的速度、加速度和急动度（加加速度）。然后，基于改进曲线的速度与加速度函数建立缠绕机的负载扭矩、电机输出功率、主轴强度与刚度以及缠绕圈数的数学模型，并以各阶段运行时长为设计变量、以电机最大输出功率最小和总运行时长最短为优化目标对曲线进行多目标优化，根据缠绕圈数、传动件强度与刚度等的约束条件，利用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ（non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ，非支配排序遗传算法-Ⅱ）求解模型的非支配解集，并利用比重选取函数选择最优解。最后，通过AMESim-ADAMS联合仿真对比加减速曲线优化前后缠绕机的运行效果。结果表明：优化后缠绕机的总运行时长、最大加速度、最大负载扭矩和最大输出功率分别降低了41.7%,75.8%,75.5%和72.8%，且主轴的运行曲线更加平滑，验证了优化方案的可行性。研究结果...     

水轮发电机组GD2估算分析与统计公式拟合研究

水轮发电机组转动惯量是衡量水电机组快速反应性能的关键指标，对于机组的稳定和电力系统的稳定均具有极其重要的影响。在工程中常采用飞轮力矩GD²来表征水轮发电机组转动惯量的大小，在水电站预可研、可研设计阶段，水轮发电机组GD²的取值多采用估算的方式来确定。本文通过典型工程实例和大量的统计数据对目前常用的两类GD²估算公式进行分析，提出合理化的选取建议。并采用近年国内已投产水电站机组GD²真实样本拟合构建的新公式。可为电站初期设计阶段的机组GD²合理估算提供更精确的计算依据。     

基于模糊理论的VSG参数自适应控制策略

借助传统虚拟同步发电机（V i r t u a lS y nchronousGenerator,VSG）中虚拟参数J和D的可变性，提出一种基于模糊理论的参数自适应控制策略。首先建立VSG二阶等效模型，并依据小扰动下VSG的功角特性曲线，分析参数对系统功率和频率输出响应的影响。然后根据上述影响分析，以角速度偏差和变化率为输入，建立控制环节的模糊控制器。最后在参数固定、J模糊自适应、J和D模糊自适应三种控制方式下，进行仿真对比。结果表明，引入模糊控制器可以有效降低系统有功和频率波动幅值，缩短系统响应时间，对于改善微电网的动态响应具有良好的效果。     

基于频率轨迹信息的电力系统等值惯性时间系数评估方法

新能源占比较高的新型电力系统，将主要因大规模压缩火电机组使系统固有转动惯量显著降低、因大量投入新型快速功率调控措施使系统等值惯性分布显著改变。面对新系统环境，亟需提升惯性评估模型和方法的适用性。为此，提出一种仅基于频率轨迹信息计算电力系统等值惯性时间系数(equivalent inertia time coefficient,EITC)的方法。首先，定性分析了影响EITC时空分布特性的主要因素；其次，拓展了惯性系统动力学方程一阶模型，将多种调控措施综合作用后的功率变化量等效处理为一阶模型中的时变参数EITC，并由此建立了EITC指标与频率轨迹间的定量关系，定义了EITC瞬时增益和时窗平均指标；第三，依据低频减载和频率变化率(rate of change of frequency,Ro Co F)标准提供的关键信息，基于一类特殊单交流同步机系统，提取了它的基准惯性时间常数及对应的基准暂态频率跌落轨迹。以基准跌落轨迹为统一标尺，只需采集不同电气位置的频率轨迹信号，即可实现对系统EITC分布状况的动态评估与薄弱环节的辨识。算例表明，所提方法能够评估新型电力系统在多种电源和惯性/频率调控措施综...     

联合转动惯量与电气阻尼虚拟配置的风电轴系宽频扭振镇定方法EI北大核心CSCD

风电轴系扭振会造成轴系部件提前失效,对整机寿命及可利用率十分不利。基于闭环传递函数分析了轴系物理参数对湍流激励下宽频受迫扭振的影响,表明增加风力机转动惯量或降低发电机转动惯量可抑制受迫扭振,特别的,当且仅当发电机转动惯量降为零时扭振幅度最低。在轴系主视角下将发电机转矩分解为电气阻尼分量和电气转动惯量分量,分析了二者对轴系扭振抑制的可协调性,提出联合配置发电机电气转动惯量和电气阻尼的扭振抑制策略。在主控制器硬件在环的GHBladed仿真中验证理论分析和控制设计的有效性,结果表明,所提控制可显著降低风速持续扰动产生的扭振和疲劳损伤,并可一定程度提高发电量。     

考虑负荷特性的区域电网在线转动惯量快速估计算法

随着新能源容量占比的不断提升，系统转动惯量资源日益短缺，需要对其进行准确估计为运行分析提供良好基础。电力系统转动惯量由发电侧和负荷侧构成，发电侧可利用统计法准确获得，而负荷侧由于数量多且分散而难以获取。从负荷侧惯量机理分析入手，以扰动法的方式通过扰动前后负荷功率及电压变化率的分析，对恒阻抗、同步电动机和异步电动机负荷的等效惯量特性进行理论推导，以明确各类负荷的惯量特性，进而提出了考虑源荷两侧惯量特性的系统整体转动惯量在线快速估计方法。仿真分析验证了所做负荷侧惯量特性分析结论的正确性；利用2019、2020年某区域电网2次频率波动事件实测数据进行分析，所提方法的系统惯量估计值与扰动法估计值之间的误差在±5%以内。     

新的柴电推进概念

挑战造就新技术 2000年起，西门子着手优化全电力推进装置中的高速柴油机。研究的关键问题首先是转动惯量低，使得发电机电压调节很困难：接着，其又会导致发电机彼此间的无功功率振荡。第二个关键问题是振动，作为电力推进装置的一部分，发动机振动引发了很多问题，例如发动机和发电机共用基座的疲劳断裂、螺栓碎裂和轴承毁坏。