基于桨距角控制的永磁风电机组高电压穿越控制策略

为解决传统永磁风电机组高电压穿越控制策略存在超速脱网风险问题,提出一种基于桨距角控制的高电压穿越控制策略。高电压穿越期间,首先,按照并网要求向电网提供无功支撑;其次,考虑转子转速限制,当转子转速达到参考值时启动桨距角控制,抑制转子转速上升;最后,通过仿真试验,验证了所提控制策略的有效性。基于桨距角控制的永磁风电机组高电压穿越控制策略,既能向电网提供无功支撑,又能避免超速脱网。

燃气涡轮起动机起动不供燃油故障排查的方法

燃气涡轮起动机是一种带自由涡轮的小型涡轴,主要用于主发的地面起动、冷运转、假起动、启封、油封等。自由涡轮的功率通过减速器传递到输出轴上,再通过弹性传动轴传递到外置附件机匣传动机构,以带动主发高压转子旋转。燃气涡轮起动机起动不供燃油故障,对燃气涡轮起动机造成切停故障,导致主发无法启动,丧失起动机的功能。了解某型燃气涡轮起动机燃油与控制系统,熟练掌握燃气涡轮器起动不供燃油故障排查方式,可快速将故障范围确定。

考虑风机转速限制及卸荷电路优化的永磁同步电机新型低电压穿越协调控制策略

世界各国的风电并网导则均要求并网风机具备低电压穿越(low voltage ride-through,LVRT)的能力。传统的LVRT协调控制方案是将故障期间的不匹配能量全部储存到风机转子上以维持直流母线电压的恒定,这种方案没有考虑风机转速越限的问题。该文根据中国国标要求,对传统LVRT协调控制方案中永磁同步电机的升速问题进行详细的理论计算,结果表明该方案下多数风机在恶劣故障期间都会转速越限,从而威胁机组的安全。基于此结论,首先提出一种先存储后卸荷的协调控制方案,该方案能够保证风机转速不越限,但仍会使风机转速在恶劣故障期间达到限值,并且难以对卸荷电路的冲击电流进行优化。为了最大程度上抑制风机转速上升以及更好地优化卸荷电路,最终提出一种变桨距与比例卸荷结合的新型优化LVRT协调控制方案。最后对提出的几种LVRT协调控制策略进行仿真对比研究,验证了理论的正确性和控制方案的有效性。

基于转子热应力模型的舰船汽轮主机转速限制

为避免舰船紧急操纵时汽轮主机转子热疲劳损伤,通常采用限制汽机加速速率将转子热应力控制在许可范围内,然而,限制转速势必影响舰船操控性能。在MATLAB/SIMULINK环境下搭建汽机转子热应力模型,建立汽机转速与转子热应力之间的函数关系,获取热应力临界条件下的转速变化率,制定转速限制策略,并通过在汽机调速模型上模拟改变设定转速,验证分析该转速限制策略的有效性。结果表明:所制定的策略既能保证汽轮主机转子热应力不超限,又可实现转速快速响应车令,有效提升舰船的机动能力。

考虑一次调频死区的风电机组虚拟同步控制参数优化研究

风电机组基于虚拟同步发电机(VSG)控制参与系统频率支撑时,调频参数设置不当可能导致转速低于约束值或变流器功率超出限值,且现有研究较少计及风电机组一次调频死区对系统频率响应的影响。因此,本文提出一种考虑一次调频死区及调频物理约束边界的风电机组虚拟同步控制参数优化方法。首先,更为精细化地计及一次调频死区的建模,建立含VSG控制的风电机组系统全过程频率响应模型。其次,通过轨迹灵敏度分析方法研究风电机组调频参数发生变化对频率响应全过程动态轨迹影响的强弱程度,分析结果表明虚拟阻尼系数在调频过程中起关键作用。在此基础上,综合考虑风电机组的不同运行工况及系统频率动态响应过程,以转子转速约束和变流器容量限值为条件获得风电机组调频物理约束边界下虚拟阻尼系数优化值,充分利用了风电机组可用调频容量。最后,基于Matlab/Simulink仿真平台搭建系统仿真模型,仿真结果表明所提方法可充分发挥风电机组的频率调节能力,避免响应超出调频物理约束边界,有效提高了系统频率稳定性。

基于转矩极限的双馈风机改进频率控制方案

转矩极限控制利用双馈风机(DFIG)的转子动能提供惯性响应,存在减速初期功率下降过快以及在加速阶段转速恢复速度较慢的问题。针对该问题,提出了一种改进频率控制方案。在减速阶段双馈风机提供恒定有功支撑,直至转子的动能达到最低限值或频率到达最低点,然后有功输出随转速线性下降,直到与机械功率的差额趋近于0;在加速阶段,双馈风机有功先随时间下降,然后维持恒定至与最大功率跟踪输出值相等。该方案能有效减小系统频率跌落幅度,同时避免二次跌落,且在较短时间内恢复转速。基于Matlab/Simulink仿真平台建立含风电场的3机9节点模型,通过仿真验证了所提控制方案的有效性和优越性。