Electronic Load Controller for a Parallel Operated Isolated Asynchronous Generator Feeding Various Loads

This paper presents an investigation on a voltage and frequency controller (VFC), which functions as an improved elec-tronic load controller (IELC) for parallel operated isolated asynchronous generators (IAGs) in an autonomous hydro power generation system. In such type of hydro scheme whole generating system is isolated from the grid and supply electricity to the remote communities. The single point operation of these generators is realized, in such a manner that excitation capacitors, speeds, load, voltage, currents of generators remain constant under various operating conditions. The proposed controller consists of a 3-leg IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) based voltage source converter (VSC) and a DC chopper with an auxiliary load at the DC bus of the VSC. The IELC controls the reactive and active powers simultaneously for controlling the voltage and frequency under varying consumer loads. Along with voltage and frequency control through single point operation of IAGs driven by uncontrolled pico hydro turbines, the IELC meets the power quality standard an IEEE-519 and it keeps the total harmonic distortion (THD) of the terminal voltage and currents within the limit of 5%. Here the proposed electrical system along with its controller is modeled in MATLAB along with Simulink and PSB (Power System Block-set) toolboxes. Simulation results are presented to demonstrate the capability of proposed controller for an isolated generating system.

Simulating the operation action of an asynchronized turbogenerator under loss of excitation

The control strategy for asynchronized turbogenerators (ASTGs) was studied by using two-axis equations. Simulation of the process of an asynchronized turbogenerator with faults of d or q axis or d and q axes in the excitation system was carried out with the simulating models including the model of the reverse thyristors in the excitation system established by Saber software. The simulation results show that at the loss of excitation at both windings or one winding of the rotor, the ASTGs can be automatically driven into an asynchronous or single axis excitation operation mode without a power unit tripping, and the characteristics for ASTGs with faults in the excitation system appear in good order.

New Approach to the Power Selection for Asynchronous Motor

The heating calculation of three-phase squirrel- cage asynchronous motor on the condition of starting for a prescribed rotary angle is firstly studied with time dissection method and its corresponding algorithm is provided. Then based upon the algorithm, a new method for motor power selection is established. Motor initial power determined by load power ischecked and modified in terms of time crit erion, heating criterion,and starting torque criterion.An appropriate motor power which meets three criterions is obtained at last, in the meantime, working displacement matrix andfrequency matrix used for control are acquired. Lifting motor of MDJ1800 low-level high- speed palletizer is taken as a reaI case in the paper.

基于柔直控制的南方电网异步联网频率同步运行控制器设计与应用

电网分区异步运行将成为未来南方电网发展趋势,针对分区异步电网间频率失去了同步性和一致性问题,开展分区异步电网频率同步运行控制策略研究,提出了分区异步电网频率同步运行控制器结构,优化确定运行关键控制参数并通过仿真验证其有效性。鲁西柔直工程作为试点实施分区异步电网频率同步运行,现场实施效果表明该控制能够有效保证分区异步运行电网间实际运行中频率的一致性和同步性,且与电网AGC策略具有良好的适配性,实施中未出现两侧电网功率振荡和频率振荡发散情况,有效改善分区电网频率稳定性和提升分区电网间功率的灵活性支援性能,同时也实现全网调频资源的实时、自动共享,推动构建全网统一的调频辅助服务市场。

基于可视化需求的分段传动造纸机电气传动监控系统研究

分段传动造纸机是一种在传统直线轴传统运动控制策略基础上改进而来的分阶段传动的新型造纸机。为对分段传动造纸机电气传动系统工作情况、运行状态等进行良好监控,开发了一种基于物联网、可视化技术的监控系统,针对该系统在分段传动造纸机电气传动模块工作时的监控效果进行分析。结果表明:这一监控系统可以直观、有效地对分段传动造纸机电气传动模块的运行状态进行监控,极大地方便了操作人员对电气传动模块的运行管理。

变工况条件下三相异步电机匝间短路故障诊断

针对三相异步电机匝间短路故障在不同工况下数据分布不一致带来的泛化识别准确率下降的问题。提出了一种基于残差-自注意力网络的迁移学习方法,通过在残差网络中嵌入自注意力机制实现特征强化并利用源域数据进行模型训练,然后利用迁移学习的微调策略使得模型能更好地适应目标域的特征分布,以此来增加模型在目标域数据中的适应性能力。此外,通过设计对比实验探究了引入微调训练以及在模型中嵌入自注意力机制对于模型诊断性能的影响。实验结果表明,所提方法在3种负载条件下迁移的平均准确率为87.5%,相较于一般的残差网络准确率提高了4.5%,同时召回率和F1分数分别提高了约10%和6%。

基于水文缆道自动测流的事件驱动异步并行控制设计

为确保外挂多种传感器和包容多种自动测流模型的水文缆道自动运行控制,须提升缆道测流系统对异常事件的响应能力,针对众多传感器之间数据交互的耦合度、信息数据交互的时滞对缆道自动运行控制的影响,提出将缆道的自动运行控制动作相对应的驱动事件编制成空间状态参数矩阵,将单次控制动作按时间节点编制成时间参数向量,根据事件组合和输出反馈动态调整事件权重矩阵变量。通过对矩阵方程组的求解,建立控制过程的输入变量和事件驱动控件状态与输出变量之间的关联,满足水文缆道自动运行控制的复杂要求。最后将事件驱动异步并行控制模型用于水文缆道的自动运行控制,并以走航式ADCP和雷达波流速仪2种测流示例,验证水文缆道自动测流的应用是可行的。

三相异步电动机故障的诊断及应对措施思考

三相异步电动机是一种利用铜线或铝线,与磁场相互影响,并有效获取电能的设备。目前,三相异步电动机已经在人们的日常生产与生活中得到广泛的应用。但是,三相异步电动机运行故障的出现,不仅会对电动机的稳定运行产生影响,还有可能引发严重的安全生产事故。文章重点针对三相异步电动机故障的诊断及应对措施进行了详细的分析,希望能够为相关人员提供参考和借鉴。

异步挂篮在大跨径波形钢腹板箱型组合梁中的施工应用

文章以武汉至松滋高速公路武汉段项目施工为例,该项目通顺河3号特大桥设计为(95+170+95)m波形钢腹板箱型组合梁。作为项目关键控制性工程,工期要求紧,项目创新采用新型异步挂篮,实现了波形钢腹板箱型组合梁N-1、N、N+1节段流水化作业,同时水平运输小车配合异步挂篮,有效解决了波形钢腹板水平运输及安装问题,在安全、质量、进度、成本等方面取得了良好的施工效果。

油田海陆电子文档共享系统的设计与实现

本文提出一种在多个独立部署的FileNet系统间的文档共享功能的设计思想。基于内容引擎管理方法下结合异步定时任务通过API,在海洋石油企业内让海上作业平台以更高效更便捷的方式获取陆地系统库内的共享文档。

基于MSP432的多串口传感器数据采集软件设计

针对以MSP432为核心的多传感器异步数据采集系统中出现的中断冲突导致程序跑飞问题,通过对电路、传感器接口、时序、数据长度等方面进行分析,将电机通信接口和电子罗盘接口互换,计算出合适的通信速率,提高系统时钟工作频率。实验结果表明,通过上述设计调整能解决中断冲突导致的程序跑飞问题,同时避免修改电路,降低了研发成本。

双异步电机驱动双质体振动系统同步滑模控制

针对2个异步电机安装在2个不同质体上的振动系统在部分参数条件下不能同步运转或同步相位差不满足设计要求的问题,提出采用主从控制结构和滑模控制算法对异步电机进行矢量控制,以使振动系统实现0或π相位差的同步运转。首先,基于拉格朗日方程建立了振动系统的运动微分方程,并推导了其固有频率的表达式。然后,设计了振动系统异步电机的控制器,并分别证明了其稳定性。最后,在MATLAB/Simulink环境中建立了振动系统的机电-控制仿真模型,开展了自同步和控制同步仿真并进行了对比。结果表明:所设计的控制器可使振动系统实现0或π相位差的同步运转。研究结果可为双异步电机驱动双质体振动系统的研制提供参考。

异步互联系统准同步运行的HVDC附加控制建模及稳定性分析

异步互联系统调频资源和备用容量的分割使得频率稳定问题突出,利用高压直流输电系统的附加频率控制(AFC)可以实现异步互联系统调频备用共享,参与系统频率调控。文中以改善异步互联系统整体的调频性能和频率质量为目标,研究基于直流两侧电网频率差进行无差控制实现异步互联系统准同步运行的直流AFC对两侧电网频率稳定性的影响。利用换流站交直流系统的功率平衡关系建立较为精确的高压直流输电系统线性化模型,得到异步互联两区域系统的负荷频率控制模型,以此进行特征分析指导AFC参数设计。多场景仿真结果表明,准同步运行的直流AFC在使两侧电网趋于同频运行的同时,能够适应两侧电网的容量自动调节直流功率,有效改善全系统的频率稳定特性。

频率扰动下异步电机功率因数控制仿真

为妥善处理频率扰动环境下,异步电动机轻载与空载时功率因数低导致的电能损耗增加问题,提出基于遗传算法的异步电机功率因数控制方法。计算电机定子绕组和转子回路参数的电阻与电感,对角化处理参数矩阵,在dq坐标系中创建异步电机的电压、磁链和转矩方程组,作为功率因数控制的研究基础;推算电流及电压间相位差,获得电机实时功率因数,利用遗传算法实现自适应功率因数控制,通过浮点数编码策略实施染色体编码,计算染色体适应度,运用交叉、变异操作控制训练异步电机功率因数,保障电机运行过程中的功率因数趋近于1。使用MATLAB软件进行仿真,结果表明所提方法可自主调整额定功率下的功率因数,令异步电机系统运行阶段达到最高功率因数,提升其供电质量。

风管机100 Hz异常噪声机理研究

为了解决某型交流风管机100 Hz异常噪声问题,开展噪声试验、振动试验和模态试验分析,从激励源和传递路径两个方面,研究了噪声产生的原因。研究结果表明,风管机搭配的单相电容运转异步电机带载时振动烈度过大,引起壳体振动并辐射出异常噪声;风机的电机电容对电机振动和风管机音质有明显影响,随着电机电容的增加,100 Hz峰值噪声先减小后增大;电容不变时,风机转速越高,噪声总值和100 Hz峰值噪声也越大,并且转速增加引起的风机气动噪声增加量要大于100 Hz峰值噪声增加量;风机系统隔振设计良好,对异常噪声的贡献可以忽略。

汽轮发电机失磁异步运行时转子端部漏磁参数与涡流损耗的分析计算

准确计算汽轮发电机失磁异步运行时转子端部漏抗和结构件中的涡流损耗是分析发电机异步运行性能的基础,文中采用A,j- A三维有限元法建立了大型汽轮发电机异步运行工况下转子端部三维涡流场的数学模型,提出了用二维和三维磁场耦合的方法确定边界条件的新方法。利用磁场计算结果进一步研究了转子端部等效漏抗和涡流损耗的计算方法,最后以一台300MW汽轮发电机为例进行了实际计算,验证了所提方法的有效性。

微电网孤网运行时的频率特性分析

微电网孤网运行时的频率特性是微电网运行机理分析和控制策略研究的基础。针对逆变器、同步发电机和异步发电机不同接口型微电源,分别从控制策略、传递函数和结构特点等方面进行定性和定量分析,结果表明不同的微电源具有差调频、无差调频和无调频特性3种不同的调频作用。微电网的频率特性由不同微电源的调频特性共同决定,是否存在无差调频型微电源是影响微电网孤网频率特性的关键。基于PSCAD仿真平台,针对2个简单微电网和1个复杂微电网分别进行仿真计算和定性、定量分析,仿真结果验证了微电网孤网频率特性理论分析的正确性,并得到不同微电源组合情况下的功率分配特性。

笼型转子无刷双馈电机异步运行模式的实验研究

无刷双馈电机(brushless doubly-fed machine,BDFM)通过改变控制绕组的联接与馈电方式,可实现异步、同步、双馈亚同步和超同步等多种不同运行方式。然而,目前尚缺乏对BDFM异步运行模式的详细研究。该文提出了BDFM"单馈异步"和"双馈异步"运行模式的概念,结合笼型转子BDFM的特点,阐述了两种异步运行模式的基本电磁关系,利用有限元分析得到了BDFM样机的气隙磁场波形,从而验证了两种运行模式均能产生恒定电磁转矩。通过对BDFM样机在两种异步运行模式下的有限元分析和实验数据对比,表明BDFM单馈异步运行模式与普通异步电动机的运行特性相类似,在双馈异步运行模式下转速仍满足BDFM的特征,且可通过改变控制绕组外串电阻实现调速运行。研究结果可为进一步深入研究BDFM的运行规律提供参考。

厦门柔性直流输电工程功率突变现象及优化策略

为解决直流控制系统异步运行对柔性直流输工程功率输出带来的严重影响,以厦门±320 kV柔性直流输电科技示范工程控制保护系统联调试验为背景,针对试验过程中系统无功功率突变的现象进行研究。在国际上首次发现并证明了柔直控制系统异步运行将导致工程传输功率周期性突变的问题,提出了柔直异步控制系统同步化的策略,并在工程用的阀控制系统中进行了验证。结果显示,异步运行将使换流阀调制波相位发生周期性的阶跃,直接影响换流阀和交流系统的功率交换,且功率突变的数值和系统等值阻抗特性呈负相关关系。

多频振荡下失步解列判据的适用性分析

目前国内使用的失步解列装置应用的失步判据都是在两机失稳的情况下推导得出,在多频失步振荡情况下是否仍然适用值得探讨。以三机等值系统为模型,推导出各电气量的表达式,得出在多频振荡时失步中心在不同线路之间以及同一线路的不同位置之间发生迁移,而且各机组越不同调,失步中心可能在更多的线路之间发生迁移。此外,对基于Ucosφ轨迹、测量阻抗轨迹以及视在阻抗角变化规律的三种失步解列判据在多频振荡情况下的适用性进行分析研究,可知三种失步判据都存在误判的风险,建议将基于视在阻抗角判据与线路两端相角差判据配合使用,提高失步解列装置的正确性。