电网黑启动中发电机自励磁仿真研究

随着电力系统的发展壮大,大面积停电的危害也越来越大,所以必须对黑启动进行仿真校验研究。黑启动电源的自励磁现象也是黑启动的关键因素之一,由此凸显出自励磁研究的重要性。本文通过对自励磁产生的原理和工程判据进行分析,并运用PSCAD软件进行自励磁仿真建模,最后运用实际算例进行论证,并提出了解决方案。     

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。     

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.     

黑启动中的自励磁判据及仿真

黑启动的过程，就是全网停电后电网系统的恢复过程，由于这一过程中的运行设备和运行参数在某些情况下，与电力系统正常运行状态有所不同，因此可能会出现如自励磁等影响系统安全稳定恢复运行的现象和问题，从适用于黑启动快速这一特点出发，在已有的方法中选择了一种简单的近似方法来作为黑启动研究中自励磁产生与否的判据，从自励磁现象本质出发进行了阐述，并对水轮机组自励磁产生的暂态过程进行了仿真计算。     

水轮发电机的自励磁仿真

现代电力系统的容量、电压、长度不断增加,同步发电机就可能因电枢反应的助磁作用而发生定子电流和电压自发地增大,形成自励磁。自励磁条件和自励磁暂太虽研究自励磁的两个方面,目前,自磁条件是在一定假设条件下的解析式,而研究自励磁态过程是采用线性模型。文中采用数字法提出了自励磁的产生条件,并在水轮发电机饱和模型的基础上,仿真研究了超高压,长线路中水轮发电机的电磁量对自励磁的影响,为电机设计及运行提供了理论依     

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.     

超磁化条件下超磁致伸缩作动器迟滞现象研究

论述了超磁致伸缩材料的主要物理特性,通过对其迟滞现象的实验观测,指出迟滞现象对超磁致伸缩作动器的精确控制造成的影响.提出了超磁化的方法对迟滞现象进行改善,并通过实验进行了验证,最后从理论上对其有效性做了分析论述.研究表明：采用超磁化后,作动器的力-磁耦合关系更明确,对作动器的控制效果更好.     

发电机失磁分析及失磁保护新判据

由发电机Ｐａｒｋ方程式推导出发电机定子电量与功角的关系,并由仿真计算验证了该关系式,从而得到一种新的发电机失磁定子判据,给出了新判据的流程图,并通过动模实验数据验证了该判据的有效性．     

发电机失磁分析及失磁保护新判据

由发电机Ｐａｒｋ方程式推导出发电机定子电量与功角的关系,并由仿真计算验证了该关系式,从而得到一种新的发电机失磁定子判据,给出了新判据的流程图,并通过动模实验验证了该判据的有效性。     

开关磁阻发电机半自励功率变换器的设计分析与验证

开关磁阻发电机的输出功率和发电效率有待提高,而功率变换器作为开关磁阻发电系统中能量转换的通道,对整个发电系统的性能改善有着重要意义,可通过对功率变换器进行设计,达到提高开关磁阻发电机输出功率和发电效率的目的。因此首先提出从励磁电压与发电电压解耦角度出发,提高励磁电压并使发电电压低于励磁电压的半自励功率变换器及其控制策略;然后通过启动运行和稳态运行仿真验证了半自励功率变换器的可行性和预防过度充电能力,通过变速、变负载仿真发现随着转速和负载电阻的提高,半自励功率变换器励磁电压与发电电压也随之提高,能够有效提高开关磁阻发电机的输出功率及发电效率,尤其低速时输出功率及发电效率有明显提高,通过单相故障运行仿真,验证了半自励功率变换器具有较强容错能力;最后实验验证了理论分析和仿真的正确性,以及提出的半自励功率变换器及其控制策略的有效性。     

小水电站发电机起励自动并网系统

由于全国电力供应紧张，上网电价上扬，农网改造的完成及电力体制改革的深入，使得小水电上网变得即方便又有较好的经济效益。但一些小水电站因建站时间已久，发电机的起励、并网系统较落后，操作也不方便，已不适应上网要求。为此，我们设计了一套简洁、实用、价廉的半自动系统，满足了发电机的起励，并网及励磁的要求。     

基于Matlab_Simulink的升压变换器仿真方法

DC-DC开关变换电路是一个时变的、非线性的动态系统,其分析与设计一直是一个难题.对Boost电路的开关过程进行了分析,并且应用MATLAB软件对典型升压变换器的电路模型和数学模型应用3种方法分别进行了仿真对比,结果是一致的,且与理论相符,仿真方法可应用分析其它CCM或DCM状态下的DC-DC开关变换电路中.     

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．     

风力机启停机过程中的振动特征分析

风力机运行中由于受到环境荷载和叶轮转动的激励作用,塔架产生振动,影响风力机寿命.为了分析风力机在启停机过程中的振动规律和动态特性,对1.5 MW风力机塔顶的振动进行了长期监测,并采用基于数据驱动的随机子空间法识别了结构一阶自振频率和阻尼比.对监测结果进行统计分析,发现该风力机在并网转速附近运行的时段较多,当风力机启动经过并网转速时,有明显的共振现象,而风力机停机经过并网转速时,共振现象则不明显.模态识别的结果表明,一阶自振频率随运行工况不同而微幅变化,风力机启动经过并网转速时的阻尼比较小,风力机停机经过并网转速时的阻尼比相对较大.此外,基于Sommerfeld效应对风力机启停机过程中的不同振动现象进行了解释.本文成果对于掌握同类型风力机的振动特性和动力参数优化具有借鉴意义.     

含取代基的金属酞菁的合成与光伏效应

合成了含取代基的酞菁铜，如十六氯酞菁铜、十六氢酞菁铜、四硝基酞菁铜及四氨基酞菁铜等．测定了这些衍生物在铂电极上和砷化镓电极上的光伏效应．结果表明含拉电子取代基的酞菁铜比含推电子取代基的酞菁铜的光伏效应大．     

长线互联电网的可用输电能力分析

提出了长线互联电网可用输电能力(ATC)的新模型和快速求解方法.针对长线输电主要受稳定极限约束,基于功率圆推导出线路稳定阈值,有效而简洁地描述复杂稳定极限问题,从而建立了长线互联电网ATC模型.基于支路耗散功率转归分量算法,将可用输电能力模型中的稳定极限约束和线路安全约束转化为电源出力约束,使ATC模型成为一个简单的线性规划问题.运用单纯形法实现快速准确地求解.该方法完全基于电路理论,充分利用了电力系统的物理特性,弥补了传统直流潮流法只适用于线路两端相角差很小的缺陷.仿真结果表明,本文的模型和算法有效、可行.     

考虑无功的电力信息物理系统关键线路辨识

线路中无功功率的分配改变,可能会影响关键线路的分布。文章以传输介数和改进的潮流转移熵为计算手段,同时考虑了有功和无功,以这些因素为基础提出了线路综合关键度。关键线路的断开使得电网的连通性变差,为维持系统稳定,电力系统需要切除部分负荷,故文章使用基于最优潮流的失负荷量验证辨识方法的准确性。将IEEE39节点系统作为物理电网模型,计算得出关键线路排序。并从信息系统攻击使得电网线路发生故障,采用基于最优潮流的失负荷量验证上述算法的有效性。结果表明线路综合关键度可以较为准确地辨识出关键线路。     

地闪雷电流间接测量技术

针对在高塔上设置分流器或套线圈直接测量雷电流存在的困难,提出了地闪雷电流间接测量技术,并专门研制了单匝正交环天线,用以对地闪LEMP水平磁场及雷电流的方位进行测量,同时采用声光差定位系统获取测点与闪电通道的距离,再根据电流与其产生的磁场的关系进行反演计算,从而在实现对雷击点定向的同时,完成对雷电流的间接测量。利用该项技术,从测得的20组磁场数据中选用2组,根据同步获得的测点与雷击点间的距离,得出了2个雷电流波形,依据这2个电流波形,采用时域有限差分法计算得出的测点处磁场波形与实际测得的波形均具有良好的一致性。     

自调频调谐质量阻尼器及其减振性能试验

为了改善调谐质量阻尼器(TMD)对频率调谐敏感和使用过程中TMD的频率难以调节的缺陷,利用可调节质量的箱体代替TMD的质量块,并附加上伺服控制系统和驱动装置,即为自调频TMD.在特定的外界激励作用下,伺服控制系统能够自发地启动驱动装置改变TMD的质量,调节TMD频率至控制结构频率附近.通过对比自振频率偏离TMD频率的单自由度简支桥梁模型,在TMD启动变频率调节前、后两种情况下的自由振动和受迫振动,以等效阻尼比、加速度峰值和均方根值等作为评价指标,测试了该自调频TMD对原TMD的改良效果.结果表明:变频率调节有较好的收敛性,且相比启动变频率调节前,启动后能提高模型结构的等效阻尼比;多种人行荷载工况下,相比启动变频率调节前,启动后均能提高减振率.