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。     

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。     

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.     

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     

某矿区电网黑启动研究

本文通过对某矿区电网黑启动进行研究,对启动电源、启动路径的选择、自励磁、工频过电压等方面分析论证,最后确定黑启动路径的可行性．为编制黑启动方案打下良好的基础,在矿区全网崩溃或局部瓦解事故时,可有效指导快速恢复电网运行。     

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。     

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。     

与长线相联的发电机自励磁仿真与实验

为了解决青海省长距离输电线路对地电容造成的末端小水电自励磁问题 ,利用 PSCAD/EMTDC软件进行了仿真 ,并进行了三机对无穷大系统的动模实验 ,两者结果基本一致。对仿真和动模实验中的各种现象进行了解释 ,总结出一些关于自励磁现象发生条件和表象形式的一般规律 ;并提出了破坏谐振参数、改善励磁、调整运行方式、改变变压器分接头等抑制自励磁的解决措施 ,是对原有自励磁理论的仿真与实验补充。     

天津电网黑启动过程中过电压研究

现代电网的一些潜在威胁若处理不当,可能会诱发恶性连锁反应而导致系统崩溃.在电力系统黑启动方案制定的过程中,需要对不同的黑启动方案进行反复的空充输电线路过电压的仿真计算和校验.分析了电网黑启动过程中恢复空载长距离架空线路时,出现内部过电压的机理,应用电力系统通用计算软件BPA和ATP进行仿真,校核黑启动方案实施过程中出现...     

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。     

Study on switched reluctance generator

The linear and non-linear math models of the switched reluctance generator (SRG) in generator mode were established in this work. The phase current and energy conversion process during generator operation were simulated by the linear math model. The non-linear math model was used to analyze the characteristics of the SRG operation in self-excitation mode and in separately-excitation mode. Some important findings on how the SRG is operated and controlled were obtained in this study, which provides theoretical basis for further design and experimental study.     

含有大量感性负荷的海岛微电网黑启动优化策略

在极端自然条件下,容易造成海岛微电网全面崩溃,此时需要进行黑启动使整个系统恢复,但是海岛微电网中含有大量感性负荷会影响黑启动过程.为了提升海岛微电网黑启动的效率,提出一种基于虚拟有功负荷的海岛微电网黑启动优化策略.首先提出黑启动电源启动顺序优化模型,利用熵权法对不同DG的黑启动能力进行评价;然后,提出负荷恢复优化模型,以负荷恢复量最大和负荷恢复重要程度最大作为目标并利用PSO算法进行求解;接着,提出DG与负荷的路径恢复优化模型并利用最小生成树的Prim算法进行求解.另外,还提出虚拟有功负荷构造方法,在黑启动过程中考虑将感性负荷与并联补偿电容一起等效为有功负荷,从而提高黑启动成功率.最后,采用简化的19节点微电网结构进行仿真验证,结果表明,与传统优化的黑启动策略相比,本文方法在黑启动过程中负荷恢复量提高了46.8％,同时考虑了负荷的重要程度,并且,路径恢复总时间减少了8.8％.此外,根据本文中提出的虚拟有功负荷构造方法,仿真结果表明当并联电容提供的无功足够时,在黑启动过程中可以明显减小感性负荷对系统电压造成的影响.     

电动公交车用增程器起停及切换过程优化

基于半实物仿真平台,对增程器起停及切换过程控制策略进行了优化.结果表明:倒拖转矩增大和倒拖终了转速提高后,增程器起动时间降至1.01s;暖机起动过程发动机颗粒排放数量浓度峰值达2.0×10~8个·cm~(-3);停机过程通过发电机加载转矩实现负载停机,转速波动得以明显抑制;采用快速起动和增大增程器输出电功率上升率限值后,整车动力性有所改善;切换过程发动机颗粒排放数量浓度峰值达2.5×10~8个·cm~(-3);发动机调速模式相对发电机调速模式,增程器电功率输出较平缓,但发动机更易偏离最佳油耗曲线.     

基于电压源换流器型直流输电分区联络线的黑启动方案

提出了基于电压源换流器型直流输电(High Voltage Direct Current Based on Voltage Source Converters,VSC-HVDC)线路作为分区联络线的黑启动方案,对区域电网实施软启动和恢复过程进行了研究.VSC-HVDC良好的电压、频率控制特性使得黑启动过程快速且平稳,不发生涌流和暂态过电压.通过PSCAD软件进行了仿真试验及数据分析, 验证了所提出的基于VSC-HVDC分区联络线黑启动方案的可行性.     

孤立微网中微源的黑启动能力

从各微源特性出发对微源的黑启动能力进行了深入的研究,应用贝叶斯决策网制定了根据效用值选取微网黑启动主参考源的优化策略.在MATLAB/Simulink平台搭建了燃气轮机、蓄电池、光伏和风力发电模型,通过仿真试验对比了各个微源的黑启动能力,并通过算例验证了贝叶斯优化决策方法的可行性.分析结果表明,微型燃气轮机与蓄电池由于其良好的功率输出能力与输出电压的稳定性,是良好的微网黑启动源,光伏发电与风力发电由于受外界影响较大而不适合作为黑启动源.     

溴化锂吸收式制冷系统开机方式的探讨

通过实验探讨了不同季节、不同规模及不同的开机方式对溴化锂吸收式制冷系统动态性能的影响，有助于实现良好的开机控制和减少能源耗费。结果表明，系统冷量的产生时间与冷剂水泵的运行控制有关，燃烧器点火和溶液循环泵的开启顺序及开启时间对系统开机工况下的动态特性有较大影响。不同高、低压发生器筒体尺寸及溶液量的吸收式制冷机可采用不同的开机方式。     

同步发电机整流系统的稳定性分析

同步发电机整流带反电动势负载时,当系统参数不匹配,在一定工况下,可能出现低频振荡。为了消除低频振荡,基于系统的特征方程、利用R ou th判据推导出小扰动稳定判据,对特征根和系统的等效阻抗进行了计算和分析。系统出现低频振荡是由于系统负的等效阻抗导致自激和Hop f分叉。当系统的总阻抗为零,且有一对共轭的特征虚根时,低频振荡出现。仿真证实了理论分析。给出在转子的交轴上增设一短路绕组和增大交轴阻尼绕组的时间常数等几种解决低频振荡的措施。