链式STATCOM负序电流补偿能力分析

基于合理假设建立电流补偿平衡方程和功率平衡方程,分析总结出了△形和Y形H桥链式静止同步补偿器(STATCOM)补偿负序电流的条件,推导出零序分量控制是链式STATCOM补偿负序电流的关键,该结论得到了MATLAB/Simulink仿真软件的有效验证。所提出的分析方法还可进一步推广至其他拓扑及不同工况下的STATCOM。

附加励磁阻尼控制器与励磁系统常规功能间的相互影响

附加励磁阻尼控制器(SEDC)是抑制次同步谐振的一种经济且有效的措施。SEDC是励磁系统的附加控制器。文中基于实用励磁系统详细模型,采用RTDS搭建了具有实际工程背景的串联补偿输电系统,对SEDC与励磁系统常规功能,如比例—积分—微分(PID)控制、各种限制、电力系统稳定器(PSS)、调差控制等的相互影响进行了大量的仿真研究。研究结果表明:SEDC对励磁系统除强励限制之外的其余常规功能影响很小,而对强励限制的影响可以通过设置动态限幅等措施避免;除强励限制外,励磁系统其余常规功能对SEDC基本没有影响。

500kV线路可移动直流融冰装置的研制和实现

输电线路在冬季覆冰会对电网造成严重的破坏。针对中国典型气象条件,计算了500kV输电线路融化覆冰所需的电流,并结合该计算结果及融冰装置的使用特点,提出了实现500kV输电线路可移动直流融冰装置的技术方案。在确定技术方案及设计原则的基础上,描述了该方案的实现过程,并给出了该装置对500kV输电线路进行融冰的试验结果。结果表明该装置输出电流达到4kA,线路温升超过40℃,满足500kV输电线路的融冰需要。

同步发电机故障灭磁研究

本文对同步发电机在故障下的三类常用的灭磁方式进行了研究,它计及了转子阻尼绕组的效应,利用了同步发电机在d,q轴的park方程,特别是利用分析表达式表示同步发电机的空载特性,从而计及其饱和的影响,在用Simulink仿真中利用了积分器解联立微分方程组的方法,对三峡700MW水轮发电机空载误强励,作了三类灭磁方式的仿真,得到了予期的结果。

新型灭磁在自并励发电机上应用研究

文献讨论了非线性电阻和电容器并联后,跨接到磁场绕组两端的新型灭磁方案,主要是利用磁场开关主触点分断后,由电容器和磁场绕组产生谐振,导致电容器电压上升,当电容器电压上升到超过或等于非线性电阻残压时,非线性电阻即投入,电容器上电压不再上升,这种灭磁的方法,对灭磁开关的开断弧压要求降低了,本文进一步探讨自并励水轮发电机空载误强励下,用新方案灭磁的情况,这里利用了在d,q轴坐标下同步电机Park方程,考虑了阻尼绕组和发电机空载特性饱和的影响,进行了仿真,得到了预期的结果。

水轮发电机新型灭磁方案

大型水轮发电机通常采用的非线性电阻灭磁的方法,对灭磁开关的开断弧压要求愈来愈高,其机理是要求开关开断时,磁场绕组的自感电势大于非线性电阻的残压。本文首先介绍了用电容器灭磁的原理,然后解释了利用R,L,C串联谐振时产生高电压,来迫使非线性电阻投入运行的新方法,降低了对灭磁开关开断弧压的要求,并对此进行了仿真,证明了它的可行性。

带阻尼绕组的水轮发电机空载灭磁仿真

对转子带阻尼绕组的空载水轮发电机误强励时的灭磁进行了仿真计算。针对用非线性或线性电阻灭磁,以及用近似的分析表达式来考虑发电机空载特性的饱和,建立了微分方程组的数学模型,并利用差分法的数值计算,对三峡水电厂700MW水轮发电机灭磁的实例进行仿真,得出了灭磁过程中磁场电流、电压和d轴阻尼绕组电流的变化曲线,以及灭磁时间和灭磁电阻、磁场绕组、d轴阻尼绕组吸收的磁场能量,并且给出了灭磁过程中空载发电机端电压在d,g轴分量的变化曲线。重点评价了水轮发电机转子阻尼绕组在灭磁过程中的作用。

三相整流桥PFC电路拓扑的分析及控制

通过对三相二极管整流桥构成的功率因数校正(PFC)拓扑电路较详尽的分析,表明在无逆变功能的要求下,只需单只全控型开关元件,经脉宽调制PWM控制,在断续导通控制模式下,便可达到功率因数接近1和交流正弦的进线电流的目的。文中利用了单周控制和Matlab/Simulink软件,对三相二极管整流的BoostPFC电路进行了建模和仿真,得出了预期的结果,证明在原理上是可行的。此PFC电路只用一只全控型开关元件,从而可能降低设备的成本。

单周控制的三相PWM逆变器仿真研究

探讨了用单周控制并网的三相PWM逆变器,提出了控制的新方法,每一瞬间只需对两只全控型电力电子开关元件作PWM控制,减少了元件的开关损耗;此外,用单周控制来实现正弦脉宽调制SPWM,电路简单,动态性能好。利用这种方法对三相PWM逆变器电路进行了Matlab/Simulink建模和仿真,得出了输出正弦电流和功率因数接近1的预期结果,并证明其原理上是可行的,宜进一步实验验证。

单周控制三相PFC整流器的研究

提出了在三相二极管整流桥上桥臂,反并联全控型开关元件的脉宽调制PWM控制,对升压式(Boost)功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)拓扑电路的分析,表明在无逆变的要求下,只需对上桥臂各相全控型开关元件,在负半波进行断续导通控制模式下,便可达到功率因数接近1,和交流进线正弦电流的目的,利用单周控制和Matlab/Simulink软件,对上述三相二极管整流的Boost PFC电路进行了建模和仿真,得出了预期的结果,证明在原理上是可行的。

单周控制Buck-Boost电路的AC/AC电压变换

本文阐述了单周控制Buck-Boost电路的单相交流AC/AC电压转换的工作原理,并利用Matlab/Simulink软件对该转换电路建模并进行仿真,给出了稳态及负荷突变情况下的仿真结果,证明在原理上是可行的,静、动态性能良好。此外,通过分析认为,可将所使用全控型开关元件的一半,用半控型晶闸管替代,从而可能降低设备的成本。

1000MW汽轮发电机三相短路后灭磁仿真

汽轮发电机机端发生三相短路后的灭磁,是属于灭磁的严重情况。这时如何适当配备灭磁器件的能容需要解决。本文通过对1台1000MW的汽轮发电机三相短路后灭磁的仿真,估计灭磁器件的能容。在仿真中除了转子上d轴磁场绕组,由转子锻件在d,q轴的阻尼作用外,还考虑了在q轴的第2个阻尼绕组。通常为正确估计灭磁时磁场能量,应考虑发电机空载特性饱和的非线性,但这里只计及了d轴的饱和,忽略了q轴的饱和,因此仿真出的交轴磁能偏大。仿真方法是利用Simulink积分算子构建解微分方程的多亇结构图,以某电厂1000MW汽轮电机额定负荷下突然三相短路,延时0.1s后灭磁进行仿真,得出可供参考的结果。

抽水蓄能机组背靠背启动规律的仿真

采用电机状态方程的形式,研究了抽水蓄能机组背靠背启动的机电变化规律,分析了各种主要参数的影响,得出了启动过程的有关物理规律,从而提出了一种新型的背靠背启动控制策略,对大型抽水蓄能机组的背靠背启动控制设计具有借鉴意义。

直流电动机脉宽调速的单周期控制

近年来用于脉宽调制(PWM)的单周期控制[1],因结构紧凑、所用元器件少且响应速度快,已得到广泛的重视及应用。探讨了单周期控制用于直流电动机脉宽调速的情况,分别针对开环和闭环控制进行了Simulink仿真,证明该系统稳态调节精度高,动态响应快,由于电路简单、所用元器件少、装置紧凑、可靠性高,不失为轨道交通直流驱动的较佳选择。

抽水蓄能电站静止变频器(SFC)起动关键问题

静止变频器(SFC)起动作为大型抽水蓄能电站机组的首选起动方式,对于抽水蓄能电站的正常运行具有非常重要的作用,本文就针对这一起动方式介绍了若干关键问题,如电机无传感器转子位置检测方法、变频起动过程、控制策略、谐波抑制等。

单周控制的单相静止无功发生器

提出了单周控制的单相静止无功发生器(SPSVG)的工作原理,利用单周控制形成的正弦脉宽调制SPWM,对其单相电压源逆变器进行控制,保证电流的正弦性,对SPSVG进行了建模以及开环、闭环控制的Matlab/Simulink的仿真,仿真结果证明在原理上可行。

单相整流/逆变H桥剖析及仿真研究

对整流和逆变的能量双向流动单相H(型)桥进行PWM控制作了详细研究,比较了单、双极性调制逆变的优缺点。当H桥工作在整流时,要求实现功率因数校正PFC功能,即交流侧进线电流正弦、功率因数接近1,工作在逆变时,要输出电流正弦、(并网)功率因数接近1,最后对H桥在单周控制下的运行,利用Matlab/Simulink的仿真,验证了对单相整流和逆变H桥的分析结果,证明了单极性调制较优。

单周控制的三级逆变器研究

本文探讨了用单周控制并网的三相中性点箝位三级逆变器，提出了控制的新方法。每一瞬刻，只需对三只全控型电力电子开关元件作PWM控制，减少了元件的开关损耗，此外，它利用单周控制来实现SPWM，其电路简单，动态性能好。利用这种方法对三相三级PWM并网逆变器电路进行了Matlab／Simulink建模和仿真，得出了输出正弦电流和功率因数接近1的予期结果，证明在原理上是可行的，宜进一步试验验证。

非线性电阻串联灭磁方案探讨

大型发电机通常采用非线性电阻灭磁,非线性电阻并接在磁场绕组两端,这种接法已得到普遍采用。然而,巨型水轮发电机(如三峡水电厂700MW发电机)的投运,使得磁场电压和电流都很大,这种情况下用上述并联接法,为使非线性电阻在灭磁时投入,对灭磁开关的开断弧压要求更高,意味着灭磁开关除了要通过大电流,而且在开断时需产生很高的弧压,从而导致灭磁开关巨大,结构复杂,价格昂贵,运行、维护工作量大。文中对灭磁时将非线性电阻并接在灭磁开关两端、串入磁场回路的方案进行了探讨,它对灭磁开关开断弧压的要求可降低至非线性电阻的残压,并且能达到与并联支路灭磁相同的效果,无须增加设备。文中对其机理进行了自并励发电机空载误强励灭磁的仿真,给出了预想的结果。

基于高阶系统模型的VSC-MTDC下垂控制策略研究

多端柔性直流输电(VSC-MTDC)基于柔性直流技术及多站协调控制策略。首先,设计了适于VSC-MTDC的P-U_(dc)/U_(ac)-Q下垂策略及控制系统架构。其次,提出基于LCL高阶一次系统模型的电流内环、直流电压外环及下垂环控制器架构,并形成了优化控制参数的设计方法。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了10 kV 4端VSC-MTDC的仿真模型并进行控制参数优化,基于启动控制、稳态控制及临界阶跃响应3种暂态工况进行仿真分析。仿真结果表明,所提策略可实现各站直流母线电压的独立控制基础上的下垂式有功潮流控制,提升了VSC-MTDC系统的安全稳定性,且多种暂态工况下响应特性良好。