基于配电网无功优化的变速恒频双馈风电机群控制策略

针对接入地区配电网络的大规模变速恒频双馈风电机群与系统运行状况,基于单台风电机组的分段分层控制及配电网的无功优化思想,提出了变速恒频双馈风电机群并网运行的实时控制策略。并以北方某风电场及其接入系统为例,针对风速发生渐变扰动及系统侧某节点发生无功突变2种情况,对风电机群及其接入系统在该控制策略下的运行特性和关键节点的电压特性进行了仿真和分析。仿真结果说明该控制策略不但能保证风电机群最大限度地、安全地捕获风能,同时也能充分发挥机群的无功调节能力,平衡无功扰动,提高风电机群和接入系统的电压稳定性,实现全网的无功优化。

海上风电机群维修排程在线多目标决策模型

结合海上风电机群特点,介绍风电机群维修决策系统框架和决策流程,分析风电机组维修作业流程和成本构成。以风电机群整体维修成本、作业工作量均衡性为目标函数,以维修中心物料和人力资源配置为约束条件,建立海上风电机群日间维修作业排程多目标决策模型。采用地理信息系统中的Kruskal空间分析算法寻找每组维修作业的往返路径最小生成树。应用带精英保留策略的离散粒子群算法求解模型,计算出全部待检修机组组合及其具体作业时段的非劣解集。仿真算例分析结果表明,模型可以降低维修总成本,验证了所提模型的可行性以及求解算法的有效性。

面向次同步振荡分析的直驱风电机群建模

针对低运行工况下直驱风电机群并网出现的次同步振荡(SSO)问题,基于图形化分块建模,在建立风力机、集电线路及电网等独立元件的模型基础上,构造不同集电线路拓扑结构下直驱风电机群的线性化模型。利用特征值分析法和阻抗分析法识别系统中存在的振荡模式,并分析运行工况、电流内环控制参数和风力机数量等因素对SSO频率和阻尼的影响。研究结果表明:d轴电流内环控制参数设置不合理是诱发直驱风电机群SSO的根本原因。在EMTDC/PSCAD中搭建直驱风电机群并网的时域仿真模型,验证了理论分析的正确性。

风电机群对公共汇集点的电压波动贡献分析

风电机群因其采用的机型不同、与汇集点距离不同、接入形式各异等因素,对其公共汇集点处的电压影响大小也有差别。提出用敏感因子来衡量不同情况下风电机群对汇集点电压的影响程度大小,通过分析电压波动曲线和计算敏感因子等来阐述风电接入容量、机群类型、传输距离、接入网架结构、静止无功补偿器对汇集点电压的影响。对新疆某地区风电机群按不同方式组合进行了PSASP仿真,验证了文中结论的正确性。

电机群变频调速的同步控制

文章主要介绍了利用单片机和变频器之间的通信实现多台电机在自动化生产流水线中的同步控制。描述了控制的硬件配置和软件编程。采用AT89S51单片机为控制器、国产佳灵JP6C型变频器为执行器来控制电机,在实际应用中能够很好地满足生产的需要。

双馈风力发电机群短路电流实用计算方法

近年来以双馈风电机组为主的风电场大规模并网,对电网的安全稳定运行构成了很大的挑战。而具备了低电压穿越能力的双馈风电机组的故障特性发生了改变,同时当多台双馈风电机组同时运行时,其不同的组成型式和繁多的集电线路使得整个拓扑结构变得复杂,导致短路电流的实用计算变得困难,且难以保证其准确性。针对上述问题,在研究建立含撬棒（Crowbar）保护的双馈风电机组短路电流实用计算模型的基础上,推导了双馈风电机组的等效阻抗模型,同时计及集电线路的转移阻抗,进一步推导了风电机组不同组成型式下的短路电流计算等效阻抗模型,最终提出了双馈风力发电机群在其集电母线处短路时的短路电流实用计算方法。采用PSCAD/EMTDC建立多台双馈风电机组的精确仿真模型,验证了所提实用计算方法的准确性,并在此基础上与国家标准计算方法进行了比较分析。研究结果对风电机群的电气安全设计具有重要意义。

电机群网络管控一体化PLC-SCADA设计及应用

针对电机数量众多、时序复杂、传动要求高、地域分布分散等工业生产过程,利用PLC、SCADA、变频器在工控领域中的优点,设计了一种基于网络和PROFIBUS-DP、RS-485总线技术的电机群网络管控一体化的PLC-SCADA系统。借助网络和总线实现对电机群传动系统的管理和控制。通过在纺织印染机构多单元电机传动中的应用,实践证明该控制方案可靠、有效。

同调发电机群的时域拟合方法

提出了一种在时域内基于差分方程进行同调发电机单元参数拟合的方法．数值实验表明这种方法具有很高的拟合精度和实用价值．

用于小信号稳定性分析的风电机群单机等值模型

针对风电并网系统小信号稳定性分析,基于线性化状态空间模型,推导了风电机群单机等值模型的表示形式,并进一步推广至多风电场并网系统、得到其动态等值表示形式。为此,首先对各风电机组采用详细模型,建立了风电机群全阶线性化状态空间模型。然后,在风电机群内风电机组型号相同、且运行状态相似的条件下,假设各风电机组线性化状态空间模型相同,进而引入变量变换,由全阶模型推导得到了风电机群单机等值模型的表示形式。在此基础上,进一步拓展至多风电场并网系统,得到了其动态等值模型的表示形式。对于一具体的风电机群或多风电场并网系统,可根据其具体形式和条件,代入建立其等值模型。最后通过仿真算例,验证了所提等值模型的有效性。

基于内模原理的海上风电机群干扰抑制研究

海上风力发电系统在运行中,因非线性电力电子设备使用等受到非谐波干扰的影响,对风电机组受非谐波干扰问题进行控制研究。首先,基于Hamilton能量理论,对单机系统进行Hamilton实现;其次,针对单机系统模型,设计内模控制器,使得风电机组在输入扰动的情况下能够稳定运行;然后,考虑受扰风电机群的网络化模型,在内模控制的基础上,设计分布式控制策略,调节系统稳定输出,保证整个风电机群在受非谐波干扰情况下,能够保持稳定运行。最后,通过仿真验证了基于内模的分布式协同控制策略能够有效地抑制干扰,提高风电机群的稳定性及可靠性。

故障情况下海上风电机群领导者-跟随者分布式控制策略研究

针对风电机组单机故障和风电场网络通讯故障,以分布式控制取代集中控制,设计2种故障情况下的领导者-跟随者分布式控制策略,减小故障对系统的不利影响。首先,基于Hamilton能量理论,将单机系统模型扩展为风电机群系统模型;然后针对机组故障情况,提出领导者-跟随者分布式控制策略,使得风电机群在领导者或跟随者单机故障下能够保持稳定运行;继而考虑通信故障情况,设计弱连通拓扑下的领导者-跟随者控制策略,以使系统稳定且有功功率输出稳定。最后,通过仿真验证,在机组故障停机和网络通信故障下,领导者-跟随者控制策略能够增强系统的稳定性与可靠性。

基于GPRS及CAN总线的远程电机群控制

针对现场分布式电机安装分散、群控难度大等运行特征,采用具有CAN总线的嵌入式设备对电机状态进行查询和控制,利用GPRS远程控制灵活的特点,设计出了一套电机群远程实时信息采集以及控制的网络系统。该系统对远程控制研究具有一定的参考价值。

输入时滞的海上风电机群分布式控制

随着海上风电的大规模发展,以及电网互联范围的不断扩大,时滞主要产生在风电场广域测量系统的信号测量和传输中,从而导致风电机组系统性能下降甚至不稳定,严重影响了风电场的正常运行.因此,该文基于Hamilton能量理论,研究了双馈风电机群的分布式时滞控制问题.首先,该文对双馈风电系统进行Hamilton实现,得到风电机组PCH–D模型;然后,针对单机系统PCH–D模型,引入Casimir函数设计控制律,使得风电系统在输入时滞下能够稳定运行;进而,将风电机组网络化,设计分布式时滞控制策略,使得整个风电机群在30~300 ms的时滞范围内整体保持稳定.最后,通过仿真验证了所提控制策略能有效地解决系统的输入时滞问题,同时减小了时滞引起的系统误差,提高了风电机群的稳定性和控制精度.

基于观测器模型的海上风电机群干扰抑制系统设计

目前研究的海上风电机群干扰抑制系统干扰信号采集能力较差,导致抑制效果较差。为了解决上述问题,基于观测器模型研究了一种新的海上风电机群干扰抑制系统,对系统的硬件和软件进行设计。系统硬件主要设计了单片机、采集器、控制器,SD64A21单片机可以快速存储由采集器采集的信号数据,并通过与引脚上的分线相连,极大地减少了单片机内部的连线数量,使系统的稳定性得以提高,并选取SDM8201型号的控制器以降低系统功耗。通过上电启动、命名海上风电机群的文件并保存、显示干扰画面等软件流程,完成海上风电机群干扰抑制系统的整体设计。实验结果表明,基于观测器模型的海上风电机群干扰抑制系统能够有效提高采集能力,增强抑制效果。

用于电机群远程监控的电力线通信关键技术的分析

电机群远程监控过程中需要使用相应的数据传输系统,系统已电力线作为媒介传输监控数据,该系统使用成本低,且快捷便利,不会产生多余费用。基于此,本文以电力线通信关键技术作为研究对象,分析电力线通信方式以及电机监控数据传输情况,分别从电力线载波通信技术、工频通信系统等方面详细阐述用于电机群远程监控的电力线通信技术,从而提高监控质量,提升工作效率。

异步电机群对间隙保护动作行为影响分析

介绍了异步电机失去外加电源后产生失电残压,研究了线路末端空载、负荷侧为大型异步电机和负荷侧为异步机群,应用了一种等效异步电机负荷的方法,对间隙保护动作行为影响研究,并与该110 k V变电站中实际发生单相接地故障主变高后备保护装置的录波截图进行对照,证明了模型搭建的正确性。过电压对主变长时间的冲击,会对主变的绝缘造成损伤,因此进行了主变高间隙保护的防误动研究,并提出改进方案。

基于负荷需求和强化学习的热电联产电机集群运行优化方法

常规热电联产电机集群运行优化,主要采用优化电机电路损耗方法,忽略了电机转子参数的影响,导致优化结果的定子铜耗值较高。因此,提出基于负荷需求和强化学习的热电联产电机集群运行优化方法。解析电机的[火用]流和能流关系、分析热电联产电机的分配能耗状态、基于电价分析负荷需求值、修正电机转子的内外径比例参数和径向间隙参数,由此根据线性关系求解电机集群的转子转速参数,代入强化学习,寻优输出最佳状态参数,以此实现其运行优化过程。实验结果表明:所提方法应用后得出的运行优化结果表现出的定子铜耗值较低,优化效果较好,满足了热电联产电机的实际应用需求。

电机课程群实验教学体系的构建与实践

实验教学是实践育人体系的重要环节,按照新工科建设要求和工程教育专业认证培养理念,探索电机课程群实验教学改革。针对不同专业,设计多层次递进式实验教学项目,优化实验教学内容;突出以学生为主体,建设实验教学网络教学平台、开发虚拟仿真实验软件,实施混合式实验教学,拓展实验教学的广度和深度;以实习、科技竞赛为工程背景形成工程案例,促进实验教学与工程实际相融合,构建了“以学生为中心,信息化技术为配套,工程案例为背景”的新工科电机课程群实验教学体系。经过3年的实践,取得了良好的实验教学效果,有效提升了学生的实践能力、创新能力和解决复杂工程问题的能力。

新工科背景下电机课程群的研究

电机课程群包括电机及拖动基础、电机学及拖动基础、电机学三门课程,是自动化类、电气类专业重要的专业基础课。按照新工科人才培养的要求,以培养学生工程实践能力和创新素质为目标,针对自动化、机器人工程、电气工程及其自动化、智能电网信息工程四个不同专业的培养目标和专业特点重构电机课程群教学内容,并改革教学模式和考核方式,对提高课程的教学效果和培养学生分析、解决复杂工程问题的能力具有一定的促进作用。

闽东电机电器产业集群竞争力分析——基于波特钻石模型

福建省闽东电机电器产业集群2004年被列入福建省重点扶持的五大集群之一,近几年来得到了较快发展,既取得了显著成绩,又存在一些问题。运用波特钻石模型理论分析了闽东电机电器产业集群竞争力,提出了发展对策。