第四届北京发明创新大赛金奖

首都电网的稳定性一直以来都是关乎百姓生活的重要内容。该项目研制出一种针对大型抽水蓄能机组的多参数自动准同期控制方法,可使机组在不同工况下并网时间缩短,并网冲击电流明显减小,达到预期效果。同期改造以来,工作可靠,运行稳定,     

发电机非同期并列运行的危害及防范措施

同期系统对于发电机组安全并网起着及其重要的作用。准同期是目前普遍采用的一种并网方式。同期装置对待并两例电源电压的相序、频率、相位等进行准确的检测和判断,当待并两侧电源电压各参数基本相同时,自动或手动完成并网操作。但是,往往因系统接线有误,运行人员误操作,会造成非同期并列的严重后果。     

一起因断路器引发的发电机非同期并网事故原因分析

在发电厂（站）中，断路器是发电机出口送出电能的重要设备，一般电厂（站）使用的是10.5kV或13.8kV真空断路器，其故障包括真空泡真空度降低、绝缘降低或破坏、断路器“拒动”或“误动”等，在生产制造、安装调试、运行维护等环节中，电力行业必须注意真空断路器故障的预防分析和处理，以发挥真空断路器在发电厂站的有效作用。发电机非同期并网将产生非常大的电动力，造成不良的后果，严重时将发电机线棒端部拉裂，损坏定子线棒，造成严重的经济损失，如何预防和处理非同期并网是一项非常重要的课题。     

同步发电机准同期并列实验研究

为提高供电的可靠性和电能质量,电力系统中的发电机通常都采用并联运行.根据系统运行的需要,同步发电机经常要投入或退出电网,有时会将一台或多台退出或投入运行.在某些情况下,甚至需要将已被解列为两部分的电力系统重新恢复并列运行.借华中科技大学自动化技术研究所研制的WDT-Ⅲ型电力系统综合自动化实验台为开发平台,对同步发电机准同期并列进行了实验研究.     

SID-2D微机准同期装置在发电机并网中的应用

对照传统同期装置,详细讲述了SID-2D微机准同期装置的特点,重点介绍了装置在发电机并网中的实际应用     

水电站同期系统传统试验方法及简化试验方法

电力系统对水电站同期并网有严格的要求,在调度令下达后要求在几分钟之内要并上网且带上负荷。同时实现快速并网对满足系统负荷供需平衡及减少机组空转能耗有重要意义。同期系统的正常运行对水电站运行有重要的作用,水电站的初次投运、同期系统故障、电气检修后都要对同期系统进行调试,本文对同期系统的原理和正常调试及简单调试方法进行探讨。     

交流励磁发电机系统并网运行谐波的研究

对交流励磁发电机系统并网运行的主要问题--谐波进行了全面分析.首先建立了交流励磁电机系统并网运行时的精细模型,包括交流励磁电机、交交变频器、转子边外接电抗器、整流变压器、电网内阻抗的影响等.对一台交流励磁发电机实验系统进行了仿真研究和实验对比,分析了该系统并网运行时谐波问题的影响因素.实验与仿真结果的对比证明了模型和分析的正确性.最后指出了减少交流励磁发电机系统并网运行谐波的方法.     

非同期并列的危害及闭锁装置的应用

同期系统是小型水电站电气二次部分的一个重要系统，它对发电机与系统能否正常并列关系极大。若同期并列操作不当，将可能引起非同期并列的严重后果，因此，文章对非同期并列的危害、同期闭铁装置的应用以及同期系统的运行操作进行了简要介绍。     

变速恒频风力发电柔性并网及解列控制

根据交流励磁变速恒频风力发电运行的特点,将矢量控制的电网电压定向技术应用在双馈发电机的并网发电上,提出了基于电网电压定向的双馈变速恒频风力发电柔性并网控制策略,即在定子开路或接本地负载的情况下,根据电网电压以及电机转速涮节转子的励磁电流,在变速条件下实现几乎无冲击电流并网及输出有功功率和无功功率的解耦控制,并建立了交流励磁发电机柔性并网及稳态运行的控制模型.对柔性并网及其逆过程解列进行了实验研究,结果验证了控制策略的正确性和有效性.     

分布式可再生能源并网逆变器控制策略研究

为满足分布式可再生能源并网要求,提出一种模拟同步发电机特性的并网逆变器控制策略.引入惯性与阻尼特性,建立了并网逆变器控制策略的数学模型.采用近似同步发电机励磁无功调节、有功频率下垂特性调节,实现并网逆变器在孤岛运行时维持电网电压、频率稳定,在并网运行时实时跟踪有功、无功指令,提高系统的稳定性.仿真结果证明了所提出控制策略的可行性.     

基于ETAP的风电场接入对电网电能质量评估与治理研究

正与常规发电厂相比,风电场在运行中具有显著不同的特点,其一是采用异步发电机的风力发电机,在运行时需要从系统吸收无功功率来建立磁场,从而使大型风电场并网运行后对局部电网电压水平有明显影响;其二是由于风速随机变化,导致风电场的输出功率具有波动性,引起电网电压波动和闪变;此外,对带电力电子变换器的风力发电机组,风电场会产生一定的谐波电流并注入所接电网,这些因素都可能直接影响局部电网的电能质量。因此为了研究风电场并网     

基于MATLAB/SIMULINK的并网型双馈风力发电机仿真模型的研究

在分析双馈发电机交流励磁变速恒频发电运行原理的基础上,利用MATLAB/SIMULINK分别搭建了空载并网控制模型和并网后的追踪最大风能变速恒频发电运行模型,并结合两种模型进行分时仿真,解决了传统仿真方式中由于并网前后定子电压输出方向不同,而无法讨论并网瞬间工况的问题.仿真结果表明了文中所建立的风力发电机模型不但可以在变速情况下可靠并网,而且并网后还能在变速恒频运行的基础上实现有功功率、无功功率的解耦控制.     

风电并网对电网的影响分析

近年来我国风电快速发展,并网运行的风电规模迅速增加,大规模风电集中并网对电网的安全运行带来很大冲击。根据双馈感应电机的特点和已有的风电机组数学模型,本文应用MATLAB/simulink建立了风电并网仿真模型,研究不同工况下风电并网对电网的影响,此结论为研究大规模风电并网提供了理论依据。     

基于PIC16F877和FPGA的同步发电机自动准同期装置设计

为进一步提高同步发电机并列操作的快速性、准确性和安全性,简化装置结构,缩短开发周期,研制一种基于PIC16F877单片机和现场可编程门阵列电路FPGA的新型同步发电机自动准同期装置.介绍了该装置的硬件及软件设计.该装置采用PIC16F877为控制核心,FPGA为辅助控制器,实现输出脉冲的宽度控制和各输出动作的信号显示等.这种混合设计的优点是两者的优势互补,硬件电路结构简单,系统可靠性高,能够快速准确地实现发电机并网.     

汽轮发电机组振动原因浅析

本文主要阐述轮汽发电机组振动产生的机械和电磁原因及其处理方法。发电机是电能网络构成的重要环节,其价格较贵,维修困难,保证发电机安全运行直接关系到电网的安全,发电机发生故障的原因有很多,振动是其中一个不容忽视的重要因素,因此了解和掌握发电机产生振动的原因是保证发电机乃到电网的安全运行的重要基础。     

分布式电源接入的同期并网装置的设计

由于分布式电源并网需求的不断加大,分布式电源的频繁并网成为一个重要问题。研制了一种基于后被保护的分布式电源检同期并网装置,该装置以配电远方终端设备的三遥功能为基础,集成在后备保护装置内部,减少了成本。采用LPC2468搭建硬件电路,实时采集两侧电网参数,监控分布式电源的并网状态,采用导数算法快速算出实时相角差,嵌入式实时多任务操作可以保障系统功能,实现了对分布式电源的快速准确并网。     

水轮机组最优同期控制研究及电站应用

本文论述了基于二次性能指标的水轮机组快速自动准同期最优控制器的设计条件及方法,探讨了最优同期控制器与频率相角复合同期控制器参数之间的关系.文中给出了实验室内动态实时仿真及水电厂运行结果.结果表明最优同期控制器可使机组启动后快速进入同期点,提供每分钟6～9次的并网机会.     

智能电网的失稳与混沌

由于智能电网含有大量的分布式新能源逆变并网,故使智能电网的潮流流向和电压分布特性发生改变,影响了智能电网的稳定性.首先建立智能电网的动态模型,采用下垂控制策略来表征新能源并网逆变器的功频特性,利用等值发电机和动态负荷模型分析智能电网的失稳过程和混沌现象.在不同的初值下,针对该模型的仿真研究表明,智能电网存在渐近稳定、周期运行、准周期运行、混沌、超混沌以及电压崩溃的运行状态.在研究过程中发现,分岔、混沌、超混沌以及电压崩溃都是智能电网失稳的中间过程.为了防止失稳事故的发生,必须在临界失稳点之前对其进行及时有效的控制.     

合闸时间带电测量及自动准同期导前时间次最优整定的研究

本文提出了一种带电测量高压断路器合闸时间次的新方法及自动准同期导前时间最优整定的算法．利用本文提出的方法和算法，微机型快速准同期能够非常准确地捕捉到导前相角，以较小的冲击电流将发电机并入电网．     

含变速恒频风电机组的电网运行特性仿真

风力发电机组的输出功率会随着风速变化而变化,对系统的稳定性和可靠性造成一定的影响。本文通过Simulink模块来搭建风力发电机组各部件系统的仿真模型,并将搭建的风力发电机模型与电网模型进行并网运行仿真。研究了不同风速下风力发电机组并网对电网的影响,以及不同故障下风力发电机对电网运行稳定性的影响。结果表明：当风力发电机组在高风速和低风速下运行时,风力发电机组输出的无功功率、有功功率都远小于在额定风速下的,从而造成不小的功率缺额,对电网系统电压幅值的稳定和维持整个电网系统频率的恒定有重要影响。通过对比发现,对稳定性影响程度最大的是三相短路故障,其次的是系统发生两相接地短路故障,接着是发生两相相间短路故障,其中故障后对电力系统稳定性影响程度最小的是发生单相接地短路故障。