独立励磁直流发电系统的广义预测电压控制策略

车载/机载电源系统对直流发电机的电压动态特性提出了要求。该文提出一种基于负载励磁映射关系的广义预测电压控制方法,替代传统的电压环PI调节器,以提高系统在负载扰动下的电压回复动态性能。采用增量式预测输出结合负载电流反馈的控制结构,经过负载励磁拟合函数得到励磁电流指令值。构建控制系统离散域下的传递函数,进行稳定性与系统抗负载扰动能力分析,考察控制参数与系统参数对控制性能的影响。实验证明,所提控制方案在系统负载突加和突卸情况下能够有效地抑制低电压与过电压,使系统平滑地过渡到稳态,拥有较快的动态响应速度。

抗短路直流发电系统一体化拓扑设计与研究

交流发电机作为直流供电系统的能量来源,后端需要进行整流变换后输出直流电,为提高28 V直流供电系统的集成度,本文研究了将小型交流发电机与整流变换器结构一体化的新型设计方案,基于产品的电路-磁路进行联合仿真,同时针对发电机体系和电子元器件耐温程度不同、耐滑油程度不同的固有问题,设计了密封电气衔接结构。产品集成了发电、整流及稳压,输出功率440 W,重量1.4 kg,实现了28 V直流供电系统轻量化、小型化设计,为后续28 V小型直流供电系统提供了一种新方案。

风力发电直流并网及变速直流发电系统运行控制研究

远距离大容量风电场通过柔性直流输电系统(VSC-HVDC)并网将是风电技术发展的重要方向,但按交流并网结构设计的并网系统不能完全体现VSC-HVDC输电的优点。首先分析了多种基于柔性输电技术的风电场新型直流并网接入方案,继而提出风电场内部采用直流母线的新型拓扑结构及适用于此结构的变速直流发电系统(VSDC),然后分析了VSDC的运行控制原理并仿真实现了最大风能跟踪。结论说明基于该结构的新型风力发电系统具有较好的应用前景。

碟式斯特林太阳能小型直流发电系统的研究

随着社会的进步和发展,人们对于清洁能源的需求逐渐增大,因此,针对太阳能的开发利用和实践研究开始成为重点的研究对象。传统的太阳能热发电技术使得太阳能源没有得到充分的利用,很多能量被浪费。相关的研究资料和实验证明,碟式太阳能热发电在各种太阳能热发电中效率最高、应用效果最好,据此,我们选择碟式太阳能斯特发电系统作为研究对象,希望可以提高太阳能的综合利用效率,为相关人员起到抛砖引玉的作用。

基于新型直流风电机组的串联型全直流发电系统设计研究

通过直流风电机组(DC wind turbine, DCWT)建设直流风电场实现风能的直流汇集与直流传输是海上风电系统的主要发展方向之一。为了使DCWT具备高压绝缘隔离、能量双向流动以及直流短路故障自清除能力,提出了一种适用于串联型全直流发电系统的新型DCWT拓扑。该DCWT拓扑采用了H桥结构的DC/DC变换器代替传统的隔离型DC/DC变换器,将DCWT直接串联并加以调制实现低压直流到高压直流的变换。基于PSCAD/EMTDC搭建了基于新型DCWT的串联型全直流发电系统仿真模型。经风电系统的DCWT在输出功率均衡、输出功率不均衡、高压直流母线电压波动等稳态运行工况以及故障DCWT动态切入切出等故障运行工况下的仿真,验证了该DCWT的输出特性、系统的运行特性以及系统对故障DCWT的处理能力,提高了直流风电场的运行可靠性与灵活性,为直流风电场的建设提供了一种切实可行的解决方案。

伪微分反馈控制的电励磁双凸极直流发电系统

传统电励磁双凸极无刷直流发电系统的调压器大多采用PI控制算法。为优化发电系统的建压过程与增强鲁棒性,引入一种新的闭环调压策略——伪微分反馈(PDF)控制。首先对电励磁双凸极电机(WFDSM)发电系统进行了阐述,并且构建了对应的传递函数,继而对采用PI调压器与PDF调压器的发电系统动态性能与抗扰动性能进行了理论分析。基于一台四相电励磁双凸极发电机,在MATLAB/Simulink中搭建了发电系统模型,对两种控制策略进行了仿真对比。采用PDF控制有助于改善发电系统的动态性能,建压响应过程迅速且平稳,超调得到明显抑制;应对负载与转速扰动的抗扰性能好,具备优良的鲁棒性。

五相双定子绕组感应直流发电系统实验平台

研究了一种五相双定子绕组感应发电机直流发电系统的实验平台设计与实现。该发电机定子绕组分为五相控制绕组和五相功率绕组。根据发电机结构以及控制方法的特殊性,在系统实验平台设计时,将发电机的控制绕组连接五相功率变换器,用来调节发电机励磁无功;将功率绕组连接五相整流桥,用来输出直流电能。采用DSP作为系统控制电路的控制芯片,并配合AD采样调理保护电路,构建了一套270 V直流发电系统实验平台。实验结果证明了该系统实验平台设计的合理性与正确性,系统能够稳定运行,性能良好。

某直流发电系统负载电流降低故障分析及解决

通过对某电机扩大机发电系统的研究,针对出现的负载电流降低的故障,从电机扩大机的工作原理出发,推导出发电系统的传递函数,并列出故障树,确定换向极绕组电阻Rh随温度升高而增大是该发电系统负载电流降低的主要因素。分析了整改措施,并利用Matlab/Simulink建立发电系统的仿真模型进行对比仿真,发现经过整改后的电机扩大机系统,故障得到了圆满解决[1]。

光伏电站直流发电系统保护配置分析研究

随着光伏电站大量建成投运,电站的运营管理安全风险日益突出。由于光伏直流发电系统电压高,保护配置不完善,一旦发生短路故障,极易造成设备拉弧烧毁,从而导致设备起火。本文从并网光伏发电系统保护配置的角度分析直流侧发生短路时各级保护动作情况,并对这一情况提出改进措施。

光伏电站直流发电系统保护配置分析研究

本文首先介绍了光伏发电系统,提出分层分区的光伏电站控报配置思路,并根据分层分区的配置思路,结合光伏电站的拓扑结构,对光伏电站的各主要设备的保护配置要求进行分析。

探讨光伏电站直流发电系统保护配置

随着中国各地大量光伏电站建设投运,因保护措施不够完善,常造成的直流发电系统短路问题导致了大量的系统设备损坏。基于此,以某公司光伏电站为例,论述了光伏直流发电系统原理,分析了直流发电系统保护配置要点,总结了直流侧短路时保护动作,提出了直流发电系统保护配置改进措施,以期切实提高中国的光伏电站安全运营管理能力和水平。

独立励磁直流发电系统优化控制方法比较

传统的电压环比例积分(PI)控制无法兼顾直流(DC)发电系统的稳态和动态性能,一种电容能量平衡控制(CEC)方法被提出用以提升独立励磁直流发电系统的动态性能,CEC外环仍然采用PI控制。提出一种基于负载反馈的广义预测控制(GPC)方法,与PI控制框架下的电容能量控制方法进行比较研究。从原理上分析了CEC与GPC方法的特点,指出CEC方法的高比例增益能够加速系统动态响应,但外环的积分环节与负载电流反馈相冲突,会影响系统的电压稳态精度。分别构建CEC与GPC方法下的系统传递函数,从抗负载电流扰动的角度进行控制参数优化设计,并进行仿真验证,讨论了电容参数失配对2种控制方法的影响。最后,通过对比实验验证了本文对2种优化控制方法分析的正确性。实验结果表明:优化控制参数后的GPC与CEC方法在动态性能上优于传统的电压环PI控制,且相较于CEC,GPC拥有更强的鲁棒性。

直流系统绝缘监视装置的探讨

本文讨论了桥式接线存在的保护死区问题。提出了采用交流测量法的设想和依据。

电励磁双凸极发电机的非线性建模与空载特性仿真

提出了一种新的建模方法,即在电励磁双凸极电机电磁场有限元计算的基础上,利用M atlab对电励磁双凸极无刷直流发电机进行非线性建模与仿真;并导出了电励磁双凸极电机无刷直流发电系统考虑换相过程时的非线性仿真模型。最后,用提出的非线性建模和仿真计算方法,对一台三相12/8极电励磁双凸极无刷直流发电机的空载电势波形进行了仿真,进而计算出电机的空载电势。结果表明:空载电势和空载特性的仿真与实验结果一致性较好。

屋顶光伏电站防拉弧改造技术研究与应用

在屋顶光伏电厂(站)运行中,直流发电系统是非常重要的组成部分,直流发电系统部分是否安全可靠,直接影响着整个发电厂的安全运行。某项目位于广州市黄埔区某物流园,总面积约11万m^(2),光伏组件铺设方式为沿彩钢瓦大面积平铺,密集紧凑。现通过分析该项目分布式光伏电站直流发电系统中存在的问题,结合实际情况,进行整改优化,从而降低故障发生率,减少故障处理导致的电量损失与经济损失,提高设备运行的稳定性,增加电厂的经济效益。

基于调压控制的发电系统鲁棒性优化方法

本文基于PI控制理论,结合模糊算法,提出模糊PI控制,讨论影响高压直流发电系统鲁棒性的因素,根据指标设计模糊PI控制器,进行高压直流发电系统进行仿真分析,与常规PI控制器下的发电系统仿真结果进行对比分析,并搭建试验平台进行验证,优化发电系统鲁棒性。