电力推进系统快速减载量控制策略研究

在现代电力船舶推进系统中,能量管理系统(PMS)是起到优化船舶运行、防止船舶发生故障的作用,是整个船舶的重要组成部分。本文在分析发电机组响应特性的基础上,首先验证发电机组加载、减载的可靠性,并分析了不同减载策略控制方法。根据不同方法控制策略的优劣性,采用综合的控制方法进行控制设计,设定最大安全时间为目标函数,分别分析低瞬态负载和高瞬态负载的情况下减载量的最优选择,描述在发电机组发生跳闸情况下的可靠性以及更快的减载速度方面的表现。本文在提出的优化减载量的基础上,结合船舶失电快速性的特点,提出一种在系统频率变化未知时频率检测的方法,通过2次不同电压的采样值,在船舶发生电网故障时,能有效快速地检测电网频率的变化,为减载系统及时提供控制信号以进行减载控制。

基于节点电动机最大自起动量的配电网低压减载

低压减载是电力系统安全稳定第三道防线的重要组成部分,而减载方案是低压减载的重要研究内容。感应电动机是造成电网电压崩溃的主要因素,也是低压减载的主要负荷。基于配电网及感应电动机有功特性、无功特性、转子运动方程等在Matlab搭建模型进行时域仿真分析。结果表明低压减载后的电网存在感应电动机的自起动过程,且以感应电动机为减载对象时,自起动的最大允许量与最小减载量有紧密联系。从而提出一种基于节点电动机最大自起动量的减载量整定计算方法以及减载策略。即通过不同初始转速下的节点电动机最大自起动量计算出每轮减载量,考虑减载速度对电压稳定性的影响,可在每轮减载中引入基于电压变化率的加速判据,实现有选择性地加速切除负荷。最后对传统减载策略和所提减载策略进行对比仿真,验证了所提减载方案在保证节点电压快速稳定的同时可实现对减载量的有效控制,从而保证了系统和重要电动机负荷的安全稳定运行。

基于减载贡献因子的低频减载动态优化方法研究

电力系统能否在出现故障后尽量少切或者不切负荷,是评价供电可靠性的重要指标。提出了在计及负荷频率调节效率的基础上,考虑有功电压特性以及负荷重要等级的减载贡献因子计算方法,通过分析减载贡献因子对不平衡功率的影响提高不平衡功率计算精度,从而对低频减载量进行逐次动态优化,减少电力系发生故障后的负荷切除量,提高互联电网的频率调节能力。仿真分析表明,所提出的基于减载贡献因子的动态优化方法,可以同时满足减少故障后负荷切除量和频率动态优化的要求,具有良好的故障应急处理经济性和可靠性。

计及负荷响应的电力系统低频低压联合减载方案

传统的逐轮次低压减载和低频减载相互独立,减载时未计及负荷的频率电压特性以及频率电压之间的相互影响,在严重扰动下可能因为欠切或者过切负荷而导致系统失稳。提出了一种基于响应的电力系统低压、低频联合减载方案,该方案将负荷有功的动态响应解耦为负荷母线频率和负荷电压的动态响应,依据实测得到的负荷电压响应与频率响应来计算低压减载量,再计及离线计算的低频减载量从而构成综合减载量。IEEE 39节点系统的仿真结果说明,该方法与传统逐轮次减载方法相比,能使受扰系统的频率和电压恢复得更好,有效地保障了电力系统的电压和频率稳定性。

直接驱动Syntegra转向架轴重转移分析

西门子公司于去年开发了一款用于地铁车辆的新型动力Syntegra转向架,这种创新的转向架以永磁同步电动机直接驱动轮对为主要特点,并且将走行、传动和制动三大部分集成于电机轮对系统中,提高了系统的可靠性。对装有Syntegra转向架的动车从理论上进行轴重转移分析计算,并将得到的各轴轮对增(减)载量与实验结果相比较。对比结果表明,Syntegra转向架的轴重转移现象在短轴距的情况下要明显小于同轴距齿轮传动方式的动力转向架。