混合式配电变压器功角优化控制

针对现有同相位控制无法使混合式配电变压器(HDT)损耗达到最小的问题,提出了HDT的最小损耗模式,以实现功角优化控制,从而降低其运行损耗。首先,建立HDT的相量关系,导出可变损耗与负荷、功率因数角、网侧电压波动系数、功角之间的函数关系;然后,导出最优功角的解析公式,据此建立最小损耗模式的计算流程,从而提出HDT功角优化控制策略。该策略的突出特点在于实时检测电网及负荷工况,进而在线算出实现最小损耗的最优功角;理论分析指出,负荷越轻、越接近纯阻性,电压同相位模式更接近最小损耗模式;反之,电流同相位模式更接近最小损耗模式。仿真及实验结果表明:在网侧电压波动及负载电流畸变工况下,所提出的功角优化控制策略能在实现网侧电流正弦单位功率因数控制及负载电压正弦稳定控制的前提下,有效减小HDT的损耗;轻载工况下,相比电流同相位模式,仿真和实验最小损耗模式能减小可变损耗的60%和42%;在额定负载下,相比电压同相位模式,仿真和实验最小损耗模式能减小可变损耗的46%和37%。

浅谈变电站保护测相量

对于变电站保护而言,电流互感器与保护装置间接线正确与否十分重要。主要讨论带负荷测相量的相关问题,重点讨论了保护测相量过程中的3个重要内容:TA变比的正确性、电流相序的正确性、TA极性的正确性。同时也讨论了现场实际测量过程中,可能引起保护保护测相量不正确的相关因素。

基于饱和深度动态相量图的变压器涌流不平衡分析

为阐释高阻抗变压器三相涌流严重不平衡的产生机理,定义了可反映三相涌流不平衡特性的铁心“饱和深度”概念,并结合相量理论提出了基于饱和深度动态相量图的涌流不平衡特性分析方法。基于该方法可直观掌握变压器运行时各相铁心饱和深度随分合闸角度及时间的变化规律,从而快速辨识涌流极限不平衡的边界角度。不同分合闸角度时的数值模拟结果表明不平衡度和零序电流大小趋势基本一致,仿真和录波验证了出现涌流极限不平衡和零序电流峰值的边界角度的一致性。基于高阻抗变压器参数特征及边界角度,阐释了高阻抗变压器因原边零模涌流变大和副边环流变小两方面原因导致三相涌流严重不平衡的现象。

接触器长距离控制线路可用距离的精确计算

通过对接触器控制回路各元件电压相量图的分析,得出与接触器参数相关控制线路的最长可用距离计算公式,为现场操作箱长距离操作可行性提供分析判断依据;分析配电设计手册中最大长度估算公式的适用性。

一起发电厂厂用电单相接地故障分析

通过一起发电厂低压厂用变压器高压侧电缆头放电击穿故障查找的案例,对发电厂低压厂用变压器高压侧的单相接地短路的故障电压电流做了简要分析,为相关故障的快速查找提供了方法。

电动汽车用五相永磁同步电机的容错控制策略

针对多相永磁容错电机在故障状态下输出转矩波动比较大这一问题,提出一种旨在减小电机在故障状态下转矩波动的最佳电流控制策略。通过电机的转矩波动向量图对电机在不同故障状态下的转矩波动进行分析,计算出电机在故障状态下的输出转矩,以转矩波动最小为目标计算出电机剩余相的补偿电流。通过联合仿真的方式对所提出的最佳电流控制策略进行验证,研究结果表明,采用以转矩波动最小为目标的最佳电流控制策略,电机在故障状态下的转矩波动降低50%以上。

基于Y,d11接线变压器的同相供电技术方案

提出一种基于Y,d11接线变压器的同相供电技术方案,立足于无源对称补偿技术,构建电气化铁路同相供电系统。其主要思想是通过设计单调谐LC滤波器滤除牵引负荷3、5、7次谐波,利用全负序相量图设计对称补偿装置,补偿同相供电带来的负序问题。采用Matlab/Simulink中的电力系统仿真元件库对系统建模并仿真,仿真结果验证了该接线方式的同相供电系统综合补偿方案的正确性和可行性,它不仅能够满足高速、重载机车运行的要求,取消分相绝缘器,而且能够达到三相完全平衡,同时滤除谐波和补偿无功。

采用能量优化控制策略的串联型电能质量控制器稳态特性分析

利用相量图分析方法对采用能量优化控制策略的串联型电能质量控制器(series power quality controller,SPQC)稳态特性进行了定量分析。选取负载电流相量为参考相量对SPQC进行相量图分析,使各物理量之间的关系更清晰,便于定量求解。根据电源电压幅度与负载功率因数的关系,提出采用能量优化控制策略的SPQC3种工作模式。分别在电压暂低和电压暂高情况下,对采用能量优化控制策略的SPQC稳态特性进行了详细的定量分析,据此获得了反映电压幅度暂变各种情况下有关物理量之间关系的稳态补偿特性解析式和曲线。仿真和实验验证了该文分析的可行性、有效性及能量优化控制策略不同工作模式划分的正确性。

ALA+SPM组合转子同步电机设计探讨

新型ALA+SPM转子组合电机由轴向叠片各向异性(axially-laminated anisotropic,ALA)磁阻段和面贴式永磁(surface permanent magnet,SPM)段组合而成,磁路各自独立。d-q坐标系下的相量图是分析电机运行性能的有效工具,结合电流矢量限幅控制方式下ALA转子电机、SPM转子电机和组合式转子电机的相量分析,以弱磁扩速比和最大电磁转矩(过载能力)为评价指标,探讨了组合式转子电机SPM段占转子全长之比k和2段转子d轴间夹角α的基本设计规律。研究结果表明,k值有上限,α值有奇点,凸极比较高时,k可取较大值,奇点αq可取较小值,k和α取合理值后,组合式转子电机的综合性能会有显著提高。

频率域直升机航空电磁法视电阻率转换及应用

以Impu lse直升机航电水平共面装置系统参数为基础,介绍了正演公式,根据视电阻率转换的2种转换模型——均匀半空间和似层状半空间模型,分别介绍了一维搜索法和列线图查找法这两种视电阻率转换方法。根据应用实例,通过对比视电阻率转换图,探讨这2种方法的转换效果。

无额外直流储能元件的串联型电能质量控制器新型控制策略

对电压幅度暂变的最大补偿时间是串联型电能质量控制器(series power quality controllers,SPQC)重要性能指标。若没有额外直流储能元件,传统的同相位控制或能量优化控制只能提供有限的补偿时间。该文对SPQC提出一种新型控制策略,它在负载电压控制的同时,自动地从电源吸收部分有功功率来补偿其系统损耗,从而提高最大可补偿时间;甚至在没有额外直流储能元件时还具有持续补偿能力。采用负载电流相量为参考相量的新型相量图表示方法,使得SPQC系统内各相关变量之间的关系更加清晰简单。在电源电压幅度暂变和额定状态,分别对系统进行相应的相量图分析,得到采用这种新型控制策略的定量补偿电压幅度、可完全补偿的最大程度电压暂低以及系统的功率流动方式。根据系统能量平衡关系,提出该新型控制策略的一种简单统一实现方法。计算机仿真和原型实验验证了所得结论。

关于日光灯电路的相量分析

对日光灯电路相量分析结果与实际测量结果不符这一问题作了研究与讨论．提出用相量分析的方法不能处理象日光灯管这样较为特殊器件的问题；并对该问题的教学方法提出了建议．

功率因数提高的教学探讨和实践

以功率因数的提高为例 ,将正弦稳态电路的理论教学与工业应用相结合 ,在课堂教学中进行了多角度阐述的多元化教学的实践。同时在实验教学中鼓励学生自己设计电路、进行实验对比分析 ,在实验结果出现问题时 ,结合功率因数提高在电力系统中的实际工业应用 ,让学生再次设计和分析电路并进行实验 ,使理论教学和实验教学有效地结合 ,加强了正弦稳态电路理论的教学 。

相量法在交流电桥实验中的应用

相量法是分析正弦交流电路问题的重要方法之一.它的特点是数学模型简单、直观,可操作性强.本文以交流电桥实验中的电感桥和电容桥为例,展示了相量法在交流电桥平衡的分析与求解过程中的优点.该方法用于交流电桥实验不仅有助于学生巩固相量的概念,而且能深刻地理解交流电桥的测量原理.

功率因数提高的研究

以功率因数的提高为例,将正弦稳态电路的理论教学与工业应用相结合.在实验教学中鼓励学生自己设计电路,进行实验对比分析,在实验结果出现问题时,结合功率因数在电力系统中的实际应用,让学生再次设计和分析电路并进行实验,使理论教学有效地结合,取得了满意的教学效果.

双绕组发电机交流侧带负载直流侧突然短路分析

根据3/12相双绕组发电机的基本磁链方程和电压方程以及等效电路,本文分析了双绕组发电机交流侧带负载直流侧空载时的稳态电磁关系并给出了相应的矢量图;建立了双绕组发电机交流侧带负载时直流侧突然短路的基本电压方程;通过适当的近似,用解析的方法分析了突然短路的过渡过程,给出了定转子时间常数的简明表达式和整流绕组交流侧的短路电流表达式以及直流侧最大短路电流的近似计算公式;通过模拟样机实机试验检验了理论分析的准确性。

逆变型分布式电源接入配电网单相断线故障零序电压分析

随着绝缘导线的大量应用,配电网发生断线故障概率增加。针对逆变类分布式电源(Inverter Interfaced Distributed Generation,IIDG)对传统断线故障特性产生影响这一问题,分析并仿真验证了IIDG接入配电网发生断线故障时的故障特征。首先,建立了含IIDG配电网故障模型,推导得出单相断线不接地、单相断线电源侧接地以及单相断线负荷侧接地三种故障形态下的断口两侧零序电压表达式。其次,通过绘制相量图的方法,分析了故障位置、过渡电阻以及IIDG输出特性对系统侧零序电压分布的影响。最后,分析了IIDG不同额定容量下零序电压的变化情况。理论分析结果表明,只有故障点下游的IIDG才会对零序电压分布轨迹产生影响。仿真结果验证了所述分析方法的合理性以及分析结果的正确性。

利用无功元件平衡不对称有功负载的研究

对于三相四线制供电的配电系统中的单相负载 ,由于负荷消耗的随机性 ,经常会引起三相有功负载不平衡。本文提出了一种有效的方法 。

二表法测量三相电路有功功率

依据二表法测量三相电路有功功率的原理,分析和讨论了在采用二表法测量三相三线制有功功率时,电路中各线电压和线电流之间的关系。围绕有功功率表的读数等于该功率表电压线圈所接电压的有效值、电流线圈所通过的电流的有效值以及电压与电流相位差余弦的乘积这一重要的概念,用实例说明在不同的接线情况下如何利用各电量的相量关系来确定所测的线电压、线电流之间的相位差角。方法简单、实用。

永磁同步电动机的稳态分析

方程式、相量图和等效电路是分析永磁同步电动机的重要工具。由于是磁体励磁，转子结构复杂，参数的非线性以及ｑ轴电抗大于ｄ轴电抗等原因，使永磁同步电动机的模型与普通同步电动机有较大差别。本文推导了这种电动机的方程式，画出了不同情况的相量图，最后分析了永磁同步电动机的等效电路。