交流励磁发电机励磁控制

本文提出了一种新的交流励磁发电机励磁控制模型，利用该模型对发电机有功、无功、转速调节特性进行了仿真研究，结果表明，该方法能实现有功、无功和转速的独立控制，且具有良好的动态性能。

利用柔性功率调节器提高电力系统稳定性

多功能柔性功率调节器(FPC)是一个大容量低速飞轮储能系统,也是一种新型FACTS装置。它由双馈电机(DFIG)和作为交流励磁电源的电压源型双PWM变换器组成。类似于超导磁储能(SMES),FPC具有独立的有功和无功调节能力,能提高电力系统稳定和改善电能质量。与SMES相比,FPC易于开发和运行,成本也低。为了提高FPC的控制性能,提出了一种改进型定子磁链定向控制策略。该策略对于电网电压波动具有较好的鲁棒性,且易于实现。针对一个包含FPC的双机无穷大母线系统进行仿真,证明该改进型控制策略具有良好的动态特性,电力系统的稳定性得到明显改善。

交流励磁发电机运行及控制原理

详细分析了交流励磁发电机内部的基本电磁关系，有功、无功的调节，并提出了在同步坐标轴系下，实现有功、无功解耦控制的新方法。本文为交流励磁发电机的设计及其励磁控制的建立提供了理论依据。

异步化同步发电机转子励磁的模糊PID控制

异步化同步发电机运行控制的关键是转子励磁的控制,该文论述了异步化同步发电机定子磁场定向控制的原理,讨论了定子磁场定位和转子位置的确定方法,转子励磁采用易在DSP中实现的模糊PID控制,并研制了DSP转子励磁控制装置,进行了异步化同步发电机转子励磁模糊PID控制的试验研究。试验结果表明,异步化同步发电机采用模糊PID控制策略是有效的,不但能够实现有功功率和无功功率的独立控制,而且具有良好的静态调节特性和动态特性。

异步化同步发电机的静态稳定性研究

通过分析异步化同步发电机运行时转子滑差感应电势对励磁作用的影响,阐明了异步化同步发电机静态稳定极限与转子滑差的关系,以及交流励磁对静态稳定性的影响,并通过试验得以验证,从而揭示了在任一转速下异步化同步发电机的静态稳定规律。

基于动态励磁电流的双馈风机组控制策略

针对定子励磁电流动态过程对双馈变速风电机组(DFIG)暂态特性的影响,在传统控制策略基础上,分析了故障时定子励磁电流的变化过程及其对双馈风电机组暂态特性的影响,建立了计及定子励磁电流动态过程的DFIG控制模型。在PSCAD/EMTDC仿真平台上,对传统控制策略和改进后的控制策略进行了仿真比较。结果表明,在电网故障下,改进后的控制策略比传统控制策略能更有效地抑制转子侧输出电流的波动,提高了机组的暂态稳定性和不间断运行能力,验证了其正确性和有效性。

交流励磁发电机双通道励磁系统反馈系数的选取原则

详细分析交流励磁发电机励磁控制系统开环时的静态稳定条件，就文献［１］所提出的交流励磁发电机励磁控制模型，用特征根方法分析了该励磁控制系统闭环控制时发电机的静态稳定性，研究了励磁控制系统中有功、无功通道各反馈系数的取值原则，对励磁控制系统的工程设计提供了理论指导。

交流励磁发电机的电磁设计

根据运行方式探讨了交流励磁发电机电磁设计特点，推导了设计计算公式，建立了可供工程应用的交流励磁发电机电磁设计程序，并且具体样机进行了计算。

基于虚拟同步发电机的微网逆变器控制研究

研究了一种基于虚拟同步发电机算法的微网逆变器控制策略,并分别设计了虚拟同步发电机算法、虚拟原动机调节及虚拟励磁电流调节模块,通过电压电流双环控制,使逆变器输出的电压幅值及频率分别与无功功率及有功功率呈现良好的下垂特性、且能够较快的跟踪负荷的变化,从而提高了系统的稳定性和可靠性。此外文章对虚拟原动机调节模块进行了改进,能够实现频率的实时无差控制,提高了频率控制的精度和响应速度。仿真结果表明,逆变器输出电压较好的模拟了同步发电机的外特性,且相电压的畸变率仅为0.2%,同时输出频率不随负荷的变化发生偏移,可稳定在49.98Hz,验证了文章理论分析的正确性和可行性。

一种降低高低压电源切换励磁电路功耗的方案

为了降低功耗和减少发热,以确保电磁流量计长期稳定、可靠地工作,对电磁流量计的高低压电源切换励磁控制系统进行改进。去掉高压电源激励回路中的电流旁路电路,减少高压电源工作时的消耗;使用MOS管替代H桥开关电路高压侧桥臂中使用的达林顿管,减小H桥开关电路的消耗和发热;使用IR2110驱动H桥,加快开关管的开通和关断的过程。同时,研制新的恒流源控制电路,有效减小高低压电源切换励磁控制系统的消耗。试验测试表明,改进后电磁流量计的高低压电源切换励磁控制系统的功耗降低了43%。

定子双绕组感应发电系统的滞环电流控制方法

提出了一种基于空间电压矢量的适用于定子双绕组感应发电系统的滞环电流控制新方法。该方法将滞环控制与空间电压矢量PWM控制相结合,根据控制绕组的电流误差矢量与参考空间电压矢量的区域分布,选择最佳的电压矢量运行,使各相电流误差被限定在给定滞环内,准确跟踪各相给定电流,实现静止励磁控制器三相桥臂间的关联控制,消除相间影响。该方法实现简单,即能限制开关频率,又能有效减小电流误差,改善电流跟踪性能。实验结果证明了该方法的正确性和有效性。

大型交流励磁双馈风力发电机的设计

针对交流励磁双馈风力发电机内部电磁关系既不同于同步电机亦有别于异步电机所带来电磁设计方面差异的问题,对此类电机的电磁设计进行研究,推导出电磁计算公式。运用等效磁路法设计额定功率1.5MW的交流励磁双馈风力发电机,绘制出该电机的运行特性曲线。将设计结果与工厂样机的实验数据进行对比分析。结果表明:电机的极数、定转子槽数的合理选择可以降低电机的材料使用,节省成本,有助于交流励磁双馈风力发电机运行性能的改善。

具有电流前馈的中频无刷励磁控制系统及其实现

精密品质的400Hz船用中频供电系统是特种装备可靠运行的重要保障,研究高性能的中频同步发电机励磁控制策略和工程应用非常重要。本文分析了中频供电系统瞬变电压调整特性,提出了具有电流前馈的中频无刷励磁系统PID控制算法,能够对励磁机的时间常数进行一定的补偿,降低其滞后效果,因此增加了励磁系统小信号响应带宽的能力,以满足中频供电系统在突加或突卸负载的工况下,中频发电机机端输出瞬变电压具有快速的恢复时间。实验结果与仿真相符合,系统输出电压具有良好的动稳态性能,表明了所提出的控制方案是有效的。

基于电机励磁控制的斩波器吸收电路参数选取

某船用直流电机的励磁控制系统因吸收电路中的吸收电阻发热导致MOSFET管烧毁。基于励磁控制系统主电路的吸收环节,即一种采用调频板给予电路中MOSFET管PWM信号的带整流桥的降压电路拓扑结构,在确定电路中滤波电容与励磁绕组阻抗值大小的前提下,从吸收电阻耗能、降低MOSFET管开通峰值电流、交流端输出幅值电压3个方面考虑,对该吸收电路环节中电阻、电容参数的选择进行了仿真实验研究和最优选取。结果表明适当增大吸收电容和吸收电阻参数值可以有效地抑制开关管开通峰值电流,而且前者会增加吸收电阻的耗能功率,后者可以减小开关管开通时流过吸收电阻的冲击电流。从而得出结论,正确选择吸收电阻、电容参数值可以满足该励磁控制电路的稳定性和可靠性。

双馈风力发电机机侧变流器分析

根据变速恒频双馈风力发电机定子磁链定向矢量控制理论,采用双闭环结构SVPWM(Space Vector Pulse WidthModulation),通过控制转子侧励磁电流达到控制电机定子侧的无功功率和频率的目的。并通过PSIM软件进行亚同步、超同步运行实验,双闭环控制保证了双馈电机的快速响应,仿真验证了双馈风力发电机控制策略的正确性。

同步发电机励磁控制的任务及其设计思想比较

论述了同步发电机励磁控制在维持发电机电压水平和提高电力系统稳定性两大任务间的关系，并对三种励磁控制方式的设计思想和方法进行了比较。

双凸极电机励磁回路控制模式的研究

电励磁双凸极起动/发电机在恒转矩起动阶段为使输出转矩最大,通常将恒定电压直接加在励磁绕组上,使励磁电流工作在最大饱和值,并认为维持不变。但在实际过程中由于励磁磁场与相绕组磁场的耦合,导致励磁电流受相电流、转速影响而被削弱,引起输出转矩的降低。该文通过理论与仿真分析了起动过程恒励磁电压控制模式下励磁电流的变化规律,并通过实验验证了起动过程相电流、转速对励磁电流的影响,在此基础上对电励磁双凸极电机恒转矩起动阶段提出励磁电流控制的方法,仿真与实验结果均表明电励磁双凸极起动/发电机励磁回路在恒转矩起动阶段必须在恒励磁流控制模式下以保证输出转矩恒定。

基于Saber的交流励磁发电机励磁电源仿真研究

根据交流励磁发电机系统对励磁变频器功率双向流动及输入和输出电流谐波的要求,提出采用矩阵式交-交变频器作为励磁电源。在Saber仿真软件平台下,分别以矩阵式交-交变频器、交-直-交、交-交变频器作为励磁电源对交流励磁发电机系统进行研究,仿真了三种变频器供电时发电机定、转子电流和感应电势及变频器输入电流波形,并作相应的谐波分析。证实了矩阵式变频器输入功率因数高,输入电流波形正弦性好,对电网的谐波污染较小,将可能成为交流励磁发电机理想的励磁电源。所作的研究工作,为交流励磁发电机的励磁系统工程设计提供了一定的理论参考依据。

变速恒频双馈风力发电系统的励磁电源

给出了变速恒频双馈风力发电系统中交流励磁电源的控制方案.在基于电网电压定向的基础上,分别对转子侧变换器和网侧变换器进行了研究.分析了双馈电机数学模型,并对空载并网控制策略进行了设计,实现了系统在变风速条件下无冲击电流并网.采用直接电流控制对网侧变换器进行控制,并实现了能量双向流动,功率因数可调,使双馈风力发电系统能运行在次同步和超同步两种状态下.实验结果证实了理论分析的正确性和控制策略的有效性.

开关磁阻风力发电并网系统控制策略研究

开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,SRG)具有良好的电机本体特性,且发出直流电,适合用于风力发电且容易实现并网运行。提出一种新型开关磁阻风力发电并网系统整体控制策略,机侧SRG功率变换器采用基于励磁电流扰动控制法的最大风能跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制策略,网侧三相逆变器采用基于电网电压定向的双闭环矢量控制,以实现无需测量风速及无需知道风力机机械特性下系统的最大风能跟踪并网运行,提高风能利用效率。建立开关磁阻风力发电并网运行系统仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略的正确性和有效性,具有一定的工程应用价值。