考虑信息结构约束的协调型非线性优化励磁控制

提出了一种在互联电力系统中考虑信息结构约束条件下协调设计非线性优化励磁控制的方法。基于控制信息结构概念和线性二次型性能指标,将控制设计问题转化为求解扩展Levine-Athans方程组,采用直接迭代算法,可快速、精确地求出增益矩阵,进而得到机组端电压、角频率和功率偏差反馈的非线性优化励磁控制。将该方法应用于一个两区域四机电力系统,数字仿真结果表明:得到的控制策略较传统的AVR/PSS增强了系统的人工阻尼、暂态稳定性和区间传输能力。

变频驱动节能新途径——优化励磁控制

对于泵和风机类驱动系统,在低速运行时不需要提供全额转矩。通过励磁优化控制可以降低电动机能耗,减少电能浪费。励磁优化控制是通过对电动机励磁电流的控制来确定变频器的输出电压,从而尽可能地使电动机的效率能够达到最高值。通过理论分析和实验测试,论述了一个4 kW变频调速系统通过励磁优化控制使得电动机的运行效率,较之原来基本的V/f控制有了明显的提高。

考虑调相机饱和参数的分阶段励磁控制优化策略

针对常规励磁控制在故障期间未能充分发挥调相机暂态无功输出能力和难以准确有效地支撑电网电压的问题,提出考虑调相机饱和状态下电机参数的分阶段励磁控制优化策略。首先,推导调相机暂态无功输出表达式,分析不同运行工况下饱和参数对调相机暂态无功特性的影响。其次,基于调相机参数与输出无功的数学关系引入考虑饱和参数的无功增量,分阶段优化励磁环节中内环电压参考值与外环PI控制。最后,建立锡盟-泰州特高压直流输电系统的无功控制模型,通过仿真验证励磁控制策略优化效果。研究成果为调相机的优化设计提供技术支撑,也对提高调相机的电网电压故障支撑能力和提升我国高压直流电网的电压稳定水平具有重要作用。

宽风速运行的定子双绕组感应电机风力发电系统励磁电容的优化方案

将控制侧静态励磁控制器(SEC)的直流母线端和功率侧整流桥的输出端通过功率二极管并接起来,可使定子双绕组感应电机(DWIG)风力发电系统在宽风速范围内输出恒定的高压直流。鉴于新拓扑和新系统控制策略的特殊性,本文详细分析了系统在高低风速两种运行状态下的控制绕组电流变化规律,并在此基础上以SEC容量最小为目标,研究了新系统的励磁电容优化方案。方案运用Simulink仿真得到励磁电容变化对控制绕组电流的影响,并依据仿真结果运用循环计算和实验验证相结合的方法,最终得到最优的励磁电容值及最佳的切换转速。实验结果证明了该优化方案的正确性和有效性,新系统在保持SEC容量为电机额定功率1/3的情况下实现了宽风速运行,充分利用了低风速下的风能。

基于Backstepping方法的同步电机励磁优化设计

电力系统设备中,常规的优化方法往往在系统稳定性上考虑不足,从而造成了系统运行稳定性欠佳的问题.针对这一问题,利用Backstepping优化方法将同步电机励磁系统分为几个子系统进行分析设计,并利用理论结果进行了仿真实验.实验证明,该方法较常规优化方法有较强的鲁棒性.对同步电机励磁调节的响应时间比常规方法短,且进入稳态时的振荡次数少,保证了系统的稳定性.

磁巴克豪森噪声检测材料疲劳的励磁频率优化研究

磁巴克豪森噪声在铁磁性材料早期疲劳损伤的检测中具有巨大的应用潜力。在疲劳检测过程中,励磁频率作为磁巴克豪森噪声的激发源,对检测结果有重要影响。实验研究励磁频率对磁巴克豪森噪声检测铁磁性材料疲劳时检测结果的影响规律,以20R钢材料为对象进行低周疲劳实验,并在励磁频率分别为9,16,35,60 Hz下对取自同一母材的3个试件进行疲劳过程中的磁巴克豪森噪声信号测量。实验结果表明,励磁频率较小时,3个试件测量结果分散,而当选择60 Hz励磁频率时,3个试件测量结果一致性良好;同时在60 Hz较高励磁频率下,疲劳过程中磁巴克豪森噪声信号幅值平均变化量是9 Hz较低励磁频率时的2.2倍。60 Hz较高励磁频率对材料的疲劳损伤程度的分辨力强,且分散度小。

基于差分进化粒子群优化算法的多机励磁参数协调优化

多机励磁参数协调优化是抑制电网低频振荡最直接经济的措施,对提高电网的运行稳定性有重要的意义。针对传统粒子群优化算法后期粒子多样性降低导致算法早熟收敛且容易导致局部最优的缺点,采用新的差分进化粒子群算法(DEPSO)进行多机励磁参数协调优化,通过实际系统的仿真结果证明该算法对励磁参数协调优化的有效性。

秦一厂OLE项目励磁系统改造设计及接口优化

为满足励磁系统在秦一厂运行许可证延续阶段的安全可靠运行,基于前期开展的部分关键设备寿期评估和可行性研究,将原ABB UNITROL F系列的励磁调节器更新为上海成套院组装的ABB UNITROL 6800型数字式双通道励磁调节器,将现有的三机励磁改造为自并励方式。本文根据现场改造实际情况,提出对励磁系统参数、逻辑、接口等方面的优化方案。电厂运行结果表明,优化部分提升了励磁系统控制性能的同时,进一步提高了机组安全、稳定运行的可靠性,同时可为国内类似改造及优化提供参考。

多/全电飞机用高速开关磁阻起动/发电机优化控制(英文)

介绍了开关磁阻起动/发电(SRS/G)系统的应用背景,对系统的性能要求进行了描述,并给出了一台30kW开关磁阻电机(SRM)的定、转子叠片结构及尺寸。基于以上工作,对SRM的优化控制方法进行了研究:在起动阶段,SRM运行在电动状态,以平均转矩最大化作为优化目标,对包括解析、数值及浮角在内的三种优化控制方法进行了深入的研究,并对它们的优化结果进行了详细的比较及分析;在发电阶段,SRM运行在发电状态,以特定输出功率下的系统效率最大化作为优化目标,得到了使主功率损耗最小的优化励磁角。

单绕组磁悬浮开关磁阻发电机励磁模式研究

为解决飞轮储能用磁悬浮开关磁阻发电机发电效率低、励磁功率不对称等问题,提出一种基于单绕组磁悬浮开关磁阻发电机(SWBSRG)的悬浮发电励磁模式。首先分析了SWBSRG的悬浮发电机理,研究了电机在全周期角度下的磁链特性和径向力特性,划分出励磁与续流发电的合理区间。然后根据虚位移法建立的等效磁路模型,推导出考虑耦合情况下绕组的电压方程和悬浮力模型。引入了零电压励磁模式,并以提高悬浮性能和输出功率为目标,给出了励磁角的优化过程。联合仿真结果表明,闭环系统在不对称励磁工况下输出电压平稳,验证了所述励磁模式的可行性和正确性。

光伏水泵系统电机轻载运行节能研究

针对光伏水泵运行于轻载状态的情况,在分析水泵系统负载感应电机矢量控制方法的基础上,将弱磁控制投入轻载状态的控制。对相关的励磁电流优化原理进行证明,并利用Matlab/Simulink工具建立仿真模型,对优化前后的电机运行特性进行求取。仿真结果表明良好的磁通控制能够在轻载情况下对有限的太阳能电能进行高效应用,且系统可获得良好的转矩稳定性能,为光伏水泵系统轻载状态高效运行提供技术支撑。

光伏水泵系统轻载运行仿真研究

在光伏水泵非并网光伏发电机优化控制的研究中,由于光伏水泵系统运行受外界环境影响较大,负载电机在低能量轻载励磁损耗较大,带来系统效率较低的问题。在分析水泵系统工作状态基础上,提出了一种采用矢量控制的弱磁控制投入轻载状态控制的方法。对相关的优化控制方法进行了初步的证明,并利用Matlab/Simulink工具建立光伏水泵系统异步电机部分的仿真模型,对优化前后的电机运行特性进行了仿真,验证节能方法的有效性。对电流、转矩以及转速仿真的结果表明,良好的磁通控制能够在轻载情况维持转速不变情况下对有限的太阳能电能进行高效的应用,并且系统有关转矩稳定性能也得到良好提升,为水泵系统稳定节能运行提供了优化的途径。

华中电网动态稳定特性演化规律及防控体系构建

随着电网格局、电源结构等因素不断变化,华中电网动态稳定特性经历了复杂的演化过程,近年来呈持续下降趋势,已成为制约电网稳定运行的短板。该文总结了华中电网动态稳定特性演化过程及特点,系统性研究了电网结构、运行方式、机组励磁系统参数等关键因素的影响。结合电网实际情况,从关键机组励磁参数优化、电网运行方式优化、扰动源监控定位、直流附加控制等方面入手,设计了包含预防控制和紧急控制的电网动态稳定防控体系,全面提升电网动态稳定水平。通过仿真分析和工程实践,验证了所提防控体系的可行性和有效性。

风冷盘式电涡流功率吸收器的研制

在分析风冷盘式电涡流功率吸收器结构及原理的基础上,进行了风冷盘式电涡流功率吸收器吸收功率表达式的理论推导与验证,对风冷盘式电涡流功率吸收器的结构和参数进行了优化设计。根据所提出的设计计算方法,设计了DHZ06型风冷盘式电涡流功率吸收器,达到了设计要求。