高温超导发电机励磁系统变论域模糊控制

针对高温超导电机励磁系统,对励磁系统的控制策略进行了设计,提出了模糊控制与常规的PID控制相结合的控制策略。在常规PID的基础之上加入模糊推理算法,同时在此基础之上加入变论域模糊控制,通过对论域伸缩因子函数模型以及模糊控制规则的选取,利用计算机处理器来实现模糊控制,使系统的控制精度得到进一步的提高。并且为了便于在其他控制策略上移植,采用了离散时间系统进行控制策略设计。通过建立系统仿真模型分别将模糊PID控制与变论域模糊PID控制效果进行了比较,结果显示变论域模糊PID控制具有更好的动、静态性能。

高临界温度超导励磁绕组与无槽电枢直流电动机

本文阐述超导励磁绕组和无槽多重路电枢大功率直流电动机的结构和特点。用这种型式的电枢能比其他型式设计出额定功率大得多的直流电动机。高临界温度超导励磁绕组能使励磁系统的结构相对简单，重量较轻。

10MW级高温超导励磁绕组同步风力发电机的研究

本文采用有限元法研究了10MW级高温超导励磁绕组风力发电机的电磁设计，给出了设计方案并且分析了发电机特性。10MW级高温超导风力发电机从电磁设计的角度上看是可行的。本文研究了8极和12极两种方案，从结果中可以看出8极的设计方案要优于12极方案。分析结果也显示出高温超导风力发电机的同步电抗较小。因此，针对大短路电流采取合适的防护措施是十分必要的。

基于国产YBCO带材的高温超导发电机的研制

随着可再生能源工业的发展对发电机技术提出更高容量和更大功率密度的需求,高温超导发电机在海上风力发电机领域有着广阔的应用前景。中国科学院电工研究所与上海电气集团上海电机厂有限公司合作研究高温超导发电机技术并研制基于国产YBCO带材的500 kW高温超导发电机原理样机。500 kW高温超导发电机为首台基于国产YBCO超导带材的高温超导发电机。目前,超导发电机已经完成研制工作并进行满负荷运行测试,电机运行良好,各项指标依据国标测试达到预期值。该文着重介绍500 kW高温超导发电机系统的研制工作,其中包括国产YBCO带材和9%Ni低温导磁钢的电磁特性研究,超导励磁绕组的优化设计和研制,同时介绍500 kW高温超导发电机的系统级测试工作,包括空载特性、负载特性、满载效率,并给出相应实验测试结果。

超导异极直流电动机

本文从现代的大型直流轧钢电动机的主要问题出发,讨论了常规励磁、非磁性层电枢直流电动机的优点。指出开展超导励磁、非磁性层电枢、异极直流电动机的研究,是直流电动机的一个重要发展方向。文中着重讨论了该电机的基本结构、电磁计算特点及其主要结果。

超导发电机研究的进展情况

超导发电机较常规发电机可实现小型化、轻量化、降低制造和建设成本、提高运行效率、减少煤耗和CO2排放量。目前日本、美国、俄国、德国等对超导发电机的技术开发虽有一定成果 ,但要达到实用、大容量化还需进行深入的研究和试验。主要研究课题有 :单机容量的增大 ,提高临界送电能力和与常规发电机并列运行的能力 ,系统事故时的稳定性 ,长时间运行 ,大容量机组制造设计所需的技术数据等。

一台超导体动态同步调相机的运行经验

一台8MVar，13.8kV同步旋转电机——动态同步调相机（又称为同步补偿机），已并入田纳西流域管理局电网，正在运行中，用以向田纳西州加勒廷市一台电弧炉提供无功功率（VAR）支持。该机备一个高温超导体励磁绕组和一个常规的定子绕组。这台同步调相机底脚小，可以用拖车快速运输，使它容易安装在变电站。这台高温超导体动态同步调相机，可以按需要动态地投入超前或滞后无功伏安进行无功补偿，以此来提高电力系统的利用率。在现场进行试验的意图是证明：该高温超导体动态同步调相机不仅是一种用来处理电弧炉闪变新的优先选择方案，而且它每天还可以控制成千上万个输电瞬变过程。该调相机已经在抵消具有很大负序（〉30％）和零序（〉15％）电流成分的瞬时干扰。备有一个铜质外壳式连续阻尼绕组的转子，可以很小的温升非常有效地吸收由负序和零序电流所产生的热量。定子绕组在最大容许温度的范围内，也已经受住上述电流。这种调相机不会像常规同步调相机那样：因负载变化而缩短励磁绕组的使用期限。这是因为在空载与满载之间高温超导体励磁绕组只需要励磁电流做小的改变，并且它通常在恒定的低温下运行。这种高温超导体电机所用能量小于常规同步调相机所用能量的一半，并且大致与一台现代柔性交流输电系统所用装置消耗的能量相同。该电机于2004年10月首次与田纳西流域管理局电网同步化，并且从2005年1月起开始正常运行。本文讨论了该调相机在电弧典型燃烧周期内所经历的瞬变过程以及提供的无功伏安数。