电力系统自励磁电压计算

计及磁路饱和,同步发电机自励磁方式的电压、电流为有限值,其数值可以计算。在自励磁程度较轻,即输电系统等值容抗 x。比发电机非饱和同步电抗 x_d 小得不多时,电压、电流并不大。本文讨论了发电机同步自励磁和异步自励磁的物理过程并提出自励磁电压的计算方法。用所提出的方法计算了单机和两机系统的自励磁电压,并与动模试验结果作了比较;两者相当接近,表明提出的方法是可行的。     

黑启动中水轮发电机自励磁暂态过程的仿真

对黑启动初期由水轮发电机对空载长线路充电过程中,发电机产生自励磁的物理过程进行了分析,同时通过建立仿真模型,在使用状态空间法判断机组自励磁情况的基础上,对其暂态过程进行仿真分析.仿真结果可以为运行人员提供直观的认识,从而采取措施抑制自励磁的发生,确保黑启动的成功进行.     

同步电机自励磁动态过程仿真

同步电机自励磁是无励磁发电机在过大的电容负荷下机端电压自发建立、上升的一种现象,自励磁产生条件及其暂态过程是研究自励磁的两个方面.基于自励磁物理过程的分析,介绍了用状态空间法判断自励磁产生条件的简便方法,并通过建立全系统较详细的数学模型,用Matlab语言编写了仿真程序,详细、逼真地模拟了同步电机在同步自励磁及异步自励磁后的动态过程.     

自励复合励磁稀土永磁发电机的设计与性能分析

稀土永磁发电机(REPMG)气隙磁场是由永磁体提供的,具有结构简单、效率高等特点,但是永磁体工作点由于负载电枢反应产生动态变化而无法调节,导致REPMG气隙磁场无法调节,所以电压稳态调整率比电励磁发电机大得很多,本文研究自励复合励磁稀土永磁发电机(SEHEREPMG)的设计,采用实时检测负载电流自动调节自励励磁电流来补偿电枢反应,实现REPMG气隙磁场可调,通过分析典型规格样机实测性能表明可以减小REPMG的电压稳态调整率,具有工程实用性。     

水轮发电机端部各向异性涡流场分析的数学模型

为合理设计大型水轮发电机端部结构，考虑到叠层结构定子铁芯的各向异性及非线性，建立了包括定子铁芯边段在内的水轮发电机端部涡流场分析的数学模型。提出了边界条件处理的新方法。在求解变量的选择上，采用了在不同的求解区域分别引入不同的求解变量——在涡流区用修正矢量磁位，在非涡流区用标量磁位，使计算量大大减少。与以前不包括定子铁芯的端部涡流场分析模型相比，该模型能更准确地计算铁芯边段附近的磁场，故该模型对于研究大型水轮发电机的端部损耗及局部过热具有重要意义。     

水轮发电机端部各向异性涡流磁场及损耗的有限元分析

针对目前的端部场计算模型一般不包括定子铁心,故在定子铁心边段附近关键区域内的磁密计算值与实测值有较大的误差,不能满足工程要求的问题,首次将水轮发电机端部磁场的求解区域扩展到定子铁心中,建立了将端部与定子铁心边段有效部分结合起来总体考虑的新模型,模型中考虑了定子铁心的各向异性及非线性。导出与模型相应的三维各向异性涡流场边值问题及与之等价的条件变分问题。采用有限元法对ＴＳＳ８５４／９０－４０型水轮发电机的端部磁场进行了实例计算,结果表明：新模型能使端部磁场的计算精度大大提高。另外,对影响水轮发电机端部磁场的某些因素进行了分析,为大型水轮发电机端部结构的改进提供了理论依据。     

两头发电机电压自动调节器原理及设计

本文研制设计了适合绕线式定转子并联自励磁两头发电机的电压自动调节器,分析了其工作原理,给出了变转速、变负载运行工况下电压调节器励磁电容量的计算公式。使用样机进行的稳态及动态实验证实了理论的正确和调节器的实用。     

基于磁热耦合特性的水轮发电机定子温度预测

为避免水轮发电机运行过程由于定子温度过高产生故障,保障其性能的正常发挥,建立了水轮发电机温度场分布模型,提出了一种温度预测方法。首先,以张河湾抽水蓄能电站的水轮发电机为基础,依据电磁场理论,对发电机在工况下电磁场和定子部分损耗进行分析,建立其三维有限元模型;其次,运用磁热耦合特性计算获得发电机定子温度场分布;再次,采用人工鱼群算法(AFSA)和BP神经网络算法相结合,构造定子绕组和定子顶部的温度预测模型;最后,将仿真结果和监控改造后的实测数据进行对比验证。结果表明,通过人工鱼群算法对BP神经网络优化,提高了定子温度预测模型的精度。本文给出了有限元仿真模型和AFSA-BP温度预测模型,为大功率水轮发电机定子温度故障分析以及电机的设计优化提供了参考。     

水轮发电机失磁动态过程仿真

随着仿真技术在电力系统应用中的不断发展，其研究重点逐渐从系统操作、正常运行过渡到故障处理与非正常运行。结合国家电力公司实验室建设项目——大型水电站仿真培训系统研制。重点研究了大型水轮发电机失磁后的异常运行，分析了同步发电机失磁后的物理过程，建立了全系统详细的数学模型，并用Fortran语言编写了仿真程序，详细、逼真地模拟了水轮发电机在不同失磁故障下的动态过程。     

定转子並联自励磁两头发电机原理和实验研究

本文提出了绕线式感应电机定、转子并联自励磁两头发电的概念,并首次研制出定转子并联自励磁两头发电机。作者对这种电机的原理、运行及调节特性作出了理论分析并给出工程上适用的计算公式。这种发电机的额定输出当原感应电动机额定功率的3倍多,设备利用率高而且技术简单、成本低廉。给独立运行的中小型发电系统提供了一种经济而高效的发电设备。     

同步发电机自励磁产生条件的研究

完善了在一定假设条件下的自励磁产生条件,提出了新的自励磁产生条件,并通过算例证实了它的正确性,为电机设计及运行提供参考．     

一种新型自校正PID励磁调节器的研究

提出了一种新型的同步发电机自校正比例－积分－微分（ＰＩＤ）励磁调节器。该调节器以加权的多变量（电压偏差加转速偏差）作为反馈信号，运用最小二乘估计在线辨识同步发电机的参数以及零－极点配置的设计方法，实时改变ＰＩＤ调节器的增益系数ｋＰ，ｋＩ，ｋＤ，从而实现同步发电机励磁的自适应优化控制。数字仿真计算结果表明，自校正励磁调节器能够自动适应同步发电机运行条件及网络结构的变化，可以获得比恒定增益的ＰＩＤ励磁调节器更好的发电机端电压和功角的响应特性。     

飞轮脉冲电源放电过程的建模与分析

在dq旋转坐标系下推导出同步发电机的瞬态计算模型,并以三相5.5 kW同步发电机的三相短路实验为例,验证了该模型的正确性.然后,根据飞轮脉冲电源放电过程中励磁系统工作任务的不同.将飞轮脉冲电源的放电过程分为2个阶段:在第l阶段中,励磁电压保持不变,输出电压快速上升至额定值;在第2阶段中,调节励磁电压,使输出电压维持在额...     

水轮发电机轴承横向振动响应的时间有限元法

研究水轮发电机轴系的横向振动力响应仿真计算方法,考虑了轴系的陀螺效应和轴承参数的非线性,采用基于Galerkin格式的不连续时间有限元法,给出了水轮发电机机组轴系统动力响应的时间有限元计算方法,据此开发了计算仿真程序,进行了实例计算和分析,并分析了各种因素对系统动力响应的影响,该方法可用具有非线性问题的转子系统的力响应仿真计算。     

自并励静止励磁系统在仪化热电的应用

针对同步发电机传统的励磁方式——同轴励磁机励磁方式的不足,提出了基于微机控制技术的自并励静止励磁方式及实现方法．在描述自并励励磁系统的接线方式及其系统控制模型和调节原理的基础上,详细分析了微机励磁调节器的硬件组成和软件结构．仪征化纤股份有限公司热生产中心引进该励磁微机控制系统,使用效果良好．     

小型单相同步发电机并列条件仿真分析

小型单相同步发电机并列控制器设计时,并列参数选择需要限制合闸后冲击电流不大于一定范围。通过建立小型单相同步发电机并列系统的场路耦合时步有限元模型,并采用ANSYS的APDL语言编制的计算软件,研究了两台单相同步发电机在不同并列参数差值下并列的暂态过程,得出在3个并列参数差值单因素及多因素作用下合闸后冲击电流的大小和变化规律,为单相同步发电机并列控制器设计提供了准确的并列条件。     

大型水轮发电机在各种工况下的端部磁场计算

考虑水轮发电机端部结构的特点，计入材料的各向异性和非线性，以电路和磁路等效原理导出定子铁芯叠片边段和分瓣压的等效电导率及磁导率，计算了一台72．5MW水轮发电机在各种工况下的端部磁场，结果与实测值非常吻合，证明了所提出方法的正确性，计算了李家峡400MW水轮发电机在欠励工况下的端部磁场，并与现场进相工况运行时的实测数据对比，结果满足工程要求，为预测水轮发电机进相能力的充电容量提供了依据。     

水火电联合系统中水轮机及其调速系统对低频振荡的影响

以水火电三机联合系统为例,提出了多机系统的低频振荡研究模型,综合考虑了励磁调节系统、汽轮机调速系统和水轮机及其调速系统的作用,对不同状态下的特征根进行了比较,并做了振荡模式的相关性和灵敏度分析,结果表明了水轮机及其调速系统对电力系统低频振荡模式的影响不可忽略.     

系统谐波与负序电流对水轮发电机的影响

随着电力系统中电力电子装置以及不平衡负载大量增加，谐波和负序污染日趋严重，它们对发电机的运行安全带来危害，采用多回路法建立的凸极同步电机d,q系统模型，导出了在外加任意谐波或负序时定转子电流，电磁转矩以及阻尼条电流分布的稳态计算方法，通过实例计算，分析和说明了电力系统谐波和负序对大型水轮发电机的影响。     

On-Chip Built-in Jitter Measurement Circuit for PLL Based on Duty-Cycle Modulation Vernier Delay Line

Phase-locked loops (PLLs) are essential wherever a local event is synchronized with a periodic external event. They are utilized as on-chip clock frequency generators to synthesize a low skew and higher internal frequency clock from an external lower frequency signal and its characterization and measurement have recently been calling for more and more attention. In this paper, a built-in on-chip circuit for measuring jitter of PLL based on a duty cycle modulation vernier delay line is proposed and demonstrated. The circuit employs two delay lines to measure the timing difference and transform the difference signal into digital words. The vernier lines are composed of delay cells whose duty cycle can be adjusted by a feedback voltage. It enables the circuit to have a self calibration capability which eliminates the mismatch problem caused by the process variation.