凸极同步发电机定子内部故障瞬态的仿真模型

随着凸极同步发电机单机容量的不断增加 ,其结构越来越复杂 ,造价也更加昂贵 ,一旦发生故障 ,会带来巨大的经济损失。运用多回路分析方法建立的凸极同步发电机定子绕组内部故障的数学模型及在此基础上编制的仿真程序 ,可以对凸极同步发电机定子绕组内部故障的瞬态和稳态过程进行仿真 ;通过对仿真结果与实验结果的比较 ,验证了数学模型的正确性。该仿真程序能够揭示凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态的运行特征及瞬态过程中各个故障量的变化规律。     

基于时域仿真的船舶电力系统暂态分析

船舶电力系统一般分为发电、配电、输电、用电4个部分。通过研究各部分的运行机理后在MATLAB 软件的Simulink环境下,利用模块化的方法,建立了柴油机及其调速系统、发电机励磁系统以及功率负载的仿真模型,进而搭建起船舶电力系统的仿真模型。通过对船舶电站暂态稳定性的特点进行分析,对船舶电力系统的正常运行以及发生的故障的情况进行了仿真并得到仿真结果。结果反映了船舶电站在正常和故障2种状况运行时电网上各部分以及发电机组的电压、电流运行情况,比较准确地反映实际运行中暂态稳定的过程。     

同步发电机突然三相短路的仿真研究

同步发电机的突然三相短路,是电力系统最严重的故障,对电机本身和相关的电气设备都可能产生严重的影响,研究它有着非常重要的意义.在d-p坐标系统下,构建了同步发电机的数学模型以及动态等效电路.利用Matlab7.1/Simulink6.3的强大功能,构建了同步发电机机端突然三相短路的仿真模型,并对同步发电机的各物理量在短路期间进行了仿真研究.通过理论和仿真对比分析,同步发电机的各物理量在突然短路的暂态过程中产生很大的冲击和振荡,最后稳定在短路前的状态,仿真结果与理论分析相吻合.此方法还可用来研究同步发电机某些动态过程,从而为电机的优化设计提供必要的理论依据.     

同步发电机偏心与绕组短路故障对磁场及电磁振动的影响

以1台6 MW汽轮同步发电机为例,对转子静偏心、定子匝间短路及其联合故障下的磁场、电磁力和电磁振动进行研究。在气隙磁场不对称情况下,以等效电路为基础的经典算法将不再适用,为此建立发电机的有限元模型,基于瞬态磁场的计算结果,给出不同故障类型下的气隙磁场变化特征,并得到发电机不同运行状态下的径向电磁力及其与对应故障参数的变化关系。将电磁力作为载荷,对发电机的电磁振动进行研究,通过比较正常运行和故障运行状态下的位移曲线,定性分析不同故障对电磁振动的影响。研究结果表明:且该振动特征可以为发电机偏心和绕组短路故障诊断提供理论依据。     

基于MATLAB的电力系统并网运行分析

运用MATLAB6.5软件做电力系统模型的发电机并网运行仿真实验,通过各种运行情况的仿真实验和分析,对实际的电力系统运行故障防范于未然,保证电力系统稳定运行;运用MATLAB6.5软件建立单机无穷大系统模型,并利用其仿真功能对该模型的各种运行情况进行仿真实验和分析,得到相关结论。     

发电机模型及电力系统暂态稳定研究

电力系统互联能带来明显的经济效益和技术利益,是电力工业发展的必然趋势。但互联网会使系统的动态行为更为复杂,这就对电力系统的安全稳定运行提出了更大的挑战,如何建立元件的数学模型、确定合适的算法成为必要。本文正是针对此,首先详细分析了电力系统的核心元件同步发电机的基本原理,在此基础上建立起了发电机的数学模型,主要是同步发电机实用模型中的经典二阶模型,并做出了详细的分析。本文对电力系统暂态稳定分析采用了时域仿真法。在整个分析的过程中,借助了MATLAB仿真软件。对一简单单机无穷大系统首端发生三相对称短路时进行了时域仿真,并且很详细的分析了不同切除故障时间下同步发电机的转子角、输出功率、端电压随时间变化的曲线。     

无线信道特性及仿真

本文主要介绍无线信道的基本概念和特性,并且通过自定义的MATLAB环境下的M文件对无线信道的典型例子-平稳衰落信道进行仿真.在仿真过程中,我们主要是对幅度服从莱斯分布和瑞利分布的衰落信道进行仿真.最后,我们对数字调制后的信号如移相键控(PSK)信号通过莱斯衰落信道时的性能进行仿真,并得到相应的分析结果.     

脉冲负载下逆变型分布式电源故障电流特性分析

逆变型分布式电源的故障特性不同于传统同步发电机,尤其当含雷达等具有脉冲特性负载时,由于负载的非线性与脉冲性,其故障特性相比传统电网发生了根本性改变,给现有保护方法带来巨大挑战。以一种新型雷达站供电系统为研究对象,根据电网并网要求,依据低电压穿越运行控制策略,在MATLAB Sim Power System仿真环境下建立光伏电源并入配电网带脉冲负载的仿真模型,分析了脉冲负载下逆变型分布式电源故障电流特性与对现有保护的影响。     

同步发电机失磁保护新型辅助判据

针对常规发变组保护的缺陷,提出一种同步发电机失磁保护判据,该判据实时检测发电机终端无功功率的方向和大小,并将采集到的无功功率在一个周期内动态平均化,以此来消去无功功率的高频分量.在考虑发电机进相运行的极限条件下设置以超前功率因素运行的无功功率的阈值.相比于传统的失磁保护判据,此判据在同步发电机遭遇失磁故障时能够更加迅速检测出失磁故障,以便预先做好应对措施.通过Matlab软件对该算法进行仿真验证,表明该辅助判据能够更加快速准确检测失磁故障,提高发电机失磁保护的灵敏性.     

小型混合动力船舶微网系统建模仿真

为了提升包含柴油发电机、光伏阵列及储能装置构成的小型混合动力船舶微网系统在复杂航行状态下的运行稳定性,首先对各电能变换装置建模,并在此基础上提出了一种适配于工况负荷动态波动下船舶微网的能量管理调度策略,分析了逆变电源在不同工况下的转换控制方法。然后在此基础上利用MATLAB/SIMULINK建立准确描述系统的仿真模型,并进行能量管理策略仿真。仿真结果表明,该能量管理调度策略能够有效地控制船舶微网各单元的功率输出,满足船舶在不同运行工况下对功率分配的需求,实现微网稳定运行。     

平面单质体非线性振动系统的自同步运动

以反向回转平面单质体非线性振动机为研究对象，采用拉格朗日方法建立了其机电耦合动力学模型.基于该动力学模型以及电机的电磁转矩模型，对系统进行了数值仿真分析，定量研究了振动机在理想工作状态下两电机偏心块重合角不同时以及电机2的供电频率发生改变的情况下两电机及振动质体的同步运动情况.结果表明，当两电机各参数在一定范围内，系统可以实现稳定同步运行.最后，对该振动机在三种工作状态下进行了自同步实验，通过实验结果与仿真结果的对比，证明了仿真计算的准确性.     

一种混合双端直流输电线路的纵联保护新原理

为保证混合双端高压直流输电系统安全运行,分析了混合双端直流输电线路两端电流相似度.通过故障分析发现,区内故障时线路两端电流无明显线性关系,区外故障时线路两端电流呈线性关系.根据该差异,提出了一种基于相关系数的混合直流输电线路纵联保护方法.利用PSCAD搭建混合双端型高压直流输电线路仿真模型,输出直流输电线路区内和区外故障结果,并利用MATLAB对故障数据进行处理,进行了算法仿真.仿真结果验证了所提保护方法的正确性,该方法在实际应用中数据无需严格同步,能够快速可靠地实现故障判别,具有较强的实用性.     

基于MATLAB的电力系统仿真运行

本文主要介绍运用MATLAB6.5软件建立一个单机无穷大系统模型,并利用其仿真功能对对发电机并网运行进行模拟。对不同条件下发电机并网时的情况进行分析。     

负载对船舶同步发电机振动的影响

为了研究船用发电机在稳定运行时,不同负载对发电机电磁振动大小的影响,首先通过理论分析阻性和感性负载下发电机内部合成磁场的变化规律,建立电磁振动响应模型,并运用Maxwell张量法推导出不同合成磁场下的电磁力波,然后用模态叠加法计算发电机定子的振动响应,最后通过ANSYS Electronics仿真与实验进行验证。结果表明,当永磁同步发电机负载为阻性负载时,随着有功功率的增加,发电机各点振动增强;负载为感性负载时,随着内功角的减小,发电机各点的电磁振动增强。     

某型无人机配电系统实时仿真研究

使用Simulink建立了某型无人机自动配电系统的主要部件的数学模型。使用C MEX格式的S-函数代替Stateflow实现了多状态间的转换。模拟了发电机的过压故障、配电装置的故障控制和负载的状态控制。基于MATLAB Real-Time Work-shop(RTW)和嵌入式实时操作系统VxWorks建立了实时仿真系统,并对其进行改进方便了参数调节和故障控制。在Lab-VIEW界面显示实时仿真曲线便于观察模型的运行状况。     

含风电场的电力系统动态仿真

以恒速恒频风力发电机为对象,分析了其各个组成部分的动态模型,利用MATLAB/Simulink构建了其仿真系统模型。结合电力系统分析综合程序PSASP软件研究了风电机组不同风况和不同运行方式下对系统稳定性的影响。由仿真结果得出若采用X/R较小的联络线或适当提高电容器的补偿量,都有助于提高短路故障后风电系统的稳定性。     

基于预报观测器的积分状态反馈控制系统CAD

针对带预报观测器的积分状态反馈控制系统设计,需对2n 1阶带符号变量三元矩阵方程组求解,线性代数或数值计算法难于实现。提出借助MATLAB控制系统工具箱和符号数学工具箱中有关函数,构成CAD的M文件,自动完成设计过程,得出状态变量的通解。计算结果与仿真数据比较,两者基本一致,证明本方法的正确与实用。     

基于临界态指标的电力系统连锁故障风险评估

该文列举了系统临界态参数，复杂网络的基本拓扑结构参数。通过这些参数描述了电网的当下的运行方式及结构特征，构建了一套电力系统连锁故障的风险评估体系，从而计算得出了电网在该状态下的风险值。最后，采用MATPOWER通过MATLAB语言编程，以IEEE-RTS系统为例进行仿真，计算出各临界态指标与系统风险值。     

基于NSET的风力发电机后轴承温度预警方法

采用非线性状态估计(NSET)方法对风力发电机的后轴承温度进行建模与分析;并采用Relief方法对特征参数进行选择,减少了NSET建模的复杂性。通过所建模型预测发电机后轴承温度,将其与正常运行温度进行比较;并利用滑动窗口对残差均值进行比较。若超出阈值范围,则发电机出现故障。验证结果表明,非线性状态估计(NSET)方法可以准确预测发电机后轴承温度,实现发电机运行状态的预警监测。     

同步发电机光控励磁系统的仿真研究

光控励磁系统是一种新型同步发电机无刷励磁控制系统,它是在普通无刷励磁控制系统中用可控器件(SCR或IGBT)取代不可控的二极管整流,并通过光电耦合形式实现对励磁电流的直接控制。在MATLAB/Simulink环境下,对光控励磁系统进行了建模、分析和仿真.结果表明:光控励磁系统对于提高同步发电机的响应速度,改善电力系统的暂态和稳态性能有明显效果。