基于等效序阻抗差异特征的低频输电线路差动保护优化方案

低频输电线路故障时,两侧短路电流均由模块化多电平矩阵变换器提供,两侧短路电流相角均受控且幅值相当,导致差动保护灵敏度严重下降。分析了低频输电系统定电压控制侧和功率控制侧的等效正、负序阻抗特征,指出因控制策略不同,系统故障时两侧等效正、负序阻抗特征存在明显差异。分析了低频输电线路区内和区外故障两侧保护装置测量到的等效序阻抗之间的差异性和相似性,基于此特征构建了两侧等效序阻抗差异指标,提出了基于等效序阻抗差异指标的差动保护制动系数优化方法。仿真结果表明,所提方案能够显著提升低频输电线路区内故障时差动保护的动作速度和动作灵敏性。

变频变力制动器在水电站事故闸门失电落闸系统中的应用

在水电站运行中,事故闸门作为安全防护设施的一部分,用于在紧急情况下控制水流或水位,以防止发生意外事故。当发生水电站系统故障或其他紧急情况时,可以通过关闭事故闸门来阻止水流,减轻事故的影响。若水电站出现紧急情况,市电中断,闸门因无法启动而导致启闭机无法操作,则可能造成严重的安全事故。为解决这一问题,该文提出一种采用结合变频变力制动器的失电落闸系统,旨在提高闸门落闸系统的稳定性、可靠性及突发灾难性事故时可以及时做出应对措施的系统。实验结果表明,通过对该系统的设计和实现,该系统能够有效地保障事故闸门失电后所带来的安全隐患,具有较高的实用价值和推广意义。

用于新能源送出的M3C工频电网故障穿越方法研究

模块化多电平矩阵式变换器(M3C)是一种可实现不同频率电能直接交-交变换的新型拓扑,适用于高压大容量场合。在分频输电系统中,为实现M3C工频故障可靠穿越,提出完整的故障穿越流程。首先对工频侧和分频侧电压不对称时M3C在双α-β坐标系下的桥臂功率状态方程进行推导,然后提出根据各子模块电压平均值在分频侧投入卸荷电阻的策略来消耗低频侧的过剩功率,并根据电网电压正序分量的跌落程度和负序分量输出对应的正序和负序无功电流。此外,当电网电压正序分量过低时,将对角均压从工频侧切换至分频侧,在故障穿越过程中保证各桥臂子模块电压之间的均衡。最后,在Matlab/Simulink仿真平台上,对3.3 kV/3.3 kV/3 MV·A M3C工程样机工频故障穿越方法的有效性进行了验证。

某车型固定式卡钳低频尖叫抑制仿真分析

以某车型在开发过程中固定式卡钳制动系统出现的3000Hz低频尖叫问题为研究对象,参考Link3900台架测试结果,建立该固定式卡钳制动系统的仿真有限元模型,结合试验模态对有限元模型各部件材料参数进行调整,使用复特征值仿真分析方法,获取系统不稳定模态的频率和振型。针对此不稳定模态进行子结构贡献量及制动盘灵敏度分析,发现降低制动盘刚度可以降低系统的不稳定噪声,提出更改制动盘通风筋方案,并对该优化方案进行台架试验且验证此方法有效。结果表明,复特征值分析方法对于抑制和改善固定式卡钳低频尖叫的可行性和有效性。

煤矿门式起重机双驱动起升系统同步性问题研究

针对煤矿门式起重机双驱动起升系统在工作中出现制动不同步现象的问题,首先,通过理论分析、制动性能校核,变频器故障调用、搭建PLC监控系统监控变频器等方式来进行分析研究;然后,对监控系统采集到的数据进行处理分析,发现当变频器不能实时通信时,变频器控制的电机不能同步动作,导致制动器产生冲击载荷,系统出现故障;最后,通过改进系统控制方式,提高门式起重机双驱动起升系统同步性。

制动工况下风电偏航摩擦片声学特性研究

针对兆瓦级风力发电机偏航制动器在低速、重载工况下出现摩擦尖叫的现象,本文利用声学仿真方法模拟偏航摩擦片在制动工况下的声学辐射特性,采用正交试验法,通过直观分析与方差分析研究偏航压力、偏航速度、摩擦系数对摩擦片总声压的影响。结果表明偏航制动系统2 m处的总声压随着偏航速度的增大而增大,偏航制动器垂直方向的辐射声压比水平方向的大;在频域范围内1375 Hz附近的声压最大,3000~5000 Hz存在连续高声压;偏航速度对偏航制动系统的总声压影响最大,偏航压力的影响次之,摩擦系数的影响最小;通过合理选择偏航运行工况,可以降低偏航制动系统的总声压,从而达到减小噪音的目的,进而为偏航制动器的设计提供理论指导和数据参考。

低频制动啸叫2.7 kHz的噪声分析

针对制动噪声验收试验中出现的2.7 kHz低频制动啸叫进行了分析,通过对比制动卡钳与制动盘的固有频率在2.7 kHz处的分析结果,发现其两者在2.7 kHz处的频率差值约64 Hz时容易出现共振现象,进一步通过CAE分析了几种改变制动盘的固有频率的方案。结果表明:增加通风槽的V型结构与减少制动盘的厚度会使制动盘的固有频率减小,而减小制动盘的碳当量和增加制动盘的厚度会使制动盘的固有频率增加;制动盘的固有频率的减小会改善2.7 kHz的低频制动啸叫。最后基于增加通风槽的V型结构方案通过整车黄龙制动噪声试验验证。

降低火炮后坐力技术概述

低后坐力技术是协调火炮威力、机动性和精度三者之间矛盾的关键技术。降低火炮后坐力技术主要有前冲技术、超长和串联超长后坐技术、二维后坐技术、炮口制退器技术、膨胀波减小后坐力技术和电(磁)流变技术。前冲后坐技术需要适应多种装药的变化,要有专门的卡锁装置,迟发火或瞎火时需采取相应的安全措施,尤其要解决首发射击精度问题。膨胀波火炮红外目标特征太明显,要求能精确控制火炮相关机构,需系统、全面地研究探索内弹道技术、火炮自动机技术等相关技术。在火炮设计过程中,应对各种降低后坐力的技术进行综合分析与对比,提出相容性好的低后坐力技术应用方案。

鼓式制动器制动低频振动特性的有限元分析

采用有限元方法分析了鼓式制动器低频制动的振动特性,并进行了验证。在鼓式制动器机理分析的基础上,以一款商用车上使用的鼓式制动器为原型建立了鼓式制动器低频制动时振动的有限元模型,通过模拟计算制动过程中的瞬态响应,分析了鼓式制动器在制动过程中低频振动的特性。试验结果表明,有限元分析结果与试验结果基本一致。

基于机电储能的永磁同步发电机低电压穿越控制策略

从功率流向角度对已有低电压穿越(LVRT)方法进行归纳总结,在此基础上提出一种LVRT控制策略:基于机电储能,利用机侧变流器稳定直流母线电压,网侧变流器实现最大风能跟踪。该控制策略结合散热要求大大降低的制动电阻与变桨距调节技术,可以在不增加控制复杂度、不显著增加系统成本的情况下,充分利用风电机组惯性,存储电网电压跌落时系统的不平衡能量,平稳实现LVRT。通过对1.5MW永磁直驱风电系统的MATLAB仿真,验证了所提出的LVRT控制策略的正确性和有效性。

全数字交-交变频器低频制动电压值的精确计算

论述了交流提升机采用全数字交 交变频器进行低频制动时低频电压值的计算方法。讨论了为保持电机最大转矩不变而低频供电时 。

改善基于双馈感应发电机并网风电场的低电压穿越能力研究

为保持系统稳定,必须要求大规模并网风电场具有低电压穿越能力。双馈感应发电机(DFIG)低电压穿越功能已成为研究热点。介绍了串联制动电阻装置对双馈感应发电机暂稳特性贡献的机理。详细分析了在电网故障情况下,制动电阻装置对双馈风电场低电压穿越能力的贡献,分别就制动电阻接在风电场升压变处与接在双馈感应发电机机端对低电压穿越的改善效果进行分析。试验结果表明:故障期间投入适当大小制动电阻,能较好地提高双馈风电场低电压穿越功能:将制动电阻放置在风电场升压变处贡献效果优于将制动电阻装置放置在双馈感应发电机机端处。

矿井交流提升机制动方式的探讨

针对采用动力制动矿井交流提升机停车准确率差 ,减速与低速爬行不平稳及产生过卷的问题 ,将西门子全数字整流装置应用到提升机制动控制系统 。

克服磁粉制动器低速爬行的自动控制方法

理论分析磁粉制动器的低速爬行现象，探讨低速稳定性条件、用扭矩反馈控制制动器的激励电流来消除爬行的产生。在PID控制原理的基础上提出PIDD控制算法能有效消除低速爬行，保持低刚度系统中磁粉制动器低速稳定性。

基于串联制动电阻的生物质能同步发电机组低电压穿越研究

对用于生物质能发电(BPP)的并网同步机组(SG),其低电压穿越(LVRT)不便沿用大型SG紧急控制措施。采用串联制动电阻(SBR)实现BPP中SG的LVRT,采用计及励磁系统动态控制的等面积定则,提出了SBR阻值解析算法。基于SG及励磁系统,量化SBR功率,将其引入SG加速面积中,建立了SG加速和减速面积表达式。结合机械功率和切入功角,利用等面积定则,推导出满足LVRT准则SBR最小阻值的解析算法。改变系统参数,分析其对SBR最小阻值的影响,以选择新安装BPP电厂参数。动态仿真结果验证了基于解析算法选取SBR阻值的正确性。可以发现SG惯性或励磁电压上限越大,q轴同步电抗、d轴暂态电抗或变压器电抗越小,机械功率或切入功角越小,所需的SBR阻值越小。对SBR阻值影响从大到小依次排序为d轴暂态电抗、惯性时间常数、q轴同步电抗、变压器电抗、励磁电压上限值。

变频调速技术在大型船舶起重机械中的应用

为解决船舶起重机械运行效率偏低、节流调节能力有限等问题,设计基于能量回馈分析的新型船舶起重机械变频调速技术模型。通过异步电机制动状态确定、有源逆变能量回馈系数计算2个步骤,完成船舶起重机械的能量回馈分析。在此基础上,通过船舶起重机械变频器选择、调速技术方案确定、处理流程完善3个步骤,完成新型应用模型的搭建,实现变频调速技术在大型船舶起重机械中的应用研究。对比实验结果表明,与传统应用模型相比,应用新型变频调速技术模型后,船舶起重机械运行效率、节流调节能力等指标均得到一定幅度的提升。

基于压阻数的城轨交通地面储能系统选址方法

传统选址方法存在工作量大、步骤繁琐、易用性差的不足。基于城轨交通地面储能系统功能定位提出压阻数的概念,即全运营周期内所有列车运行至某站点时,该站点出现低电压的次数与制动电阻开启且持续一定时间的次数之和;提出基于压阻数的城轨交通地面储能系统选址方法。首先通过检测站点附近的低电压发生次数及制动电阻开启一定时间的次数计算压阻数;然后采用将平峰时段发车间隔作为选址仿真时的输入,在压阻数大于2 MP (M为全线列车数、P为每列车运行周期)的站点安装地面储能系统的选址策略;最后给出选址流程。算例研究表明:压阻数具有表征站点再生制动能量利用率和电能质量的能力;提出基于压阻数的选址方法是有效的,且受工况及运营图的影响小,具有普适性。

基于嵌入式控制技术的低压智能断路器研究

从断路器的发展过程着手,分析国内外断路器目前的技术状态,结合目前的嵌入式控制技术,对传统复杂的机械结构进行分析和改造,给出一种智能化的低压断路器设计方案。并通过研制原型实验产品对功能进行验证。

基于LVRT改造的变频器直流母线端子接出方法

变频器直流母线端子的接出对低电压穿越(LVRT)改造起着至关重要的作用。本文介绍和分析通用交—直—交电压型变频器的工作原理和端子的名称及对应功能,总结变频器直流母线端子的连接特点;提出变频器直流母线端子的接出方法,并在多个火电厂的低电压穿越改造中成功应用,起到深刻的理论指导意义。

双馈风电系统低电压故障保护方法的研究

提出一种基于串联动态制动电阻(SDBR)的低电压主动保护方法,在电网故障时吸收由于电网电压跌落引起的不平衡功率,保证故障期间双馈风电机组不脱网运行。分析SDBR对DFIG的暂态影响,提出SDBR的投切控制策略。根据低电压穿越(LVRT)规范对无功功率的要求,研究转子侧变流器无功补偿控制方式。利用PSCAD/EMTDC仿真平台,建立基于SDBR的双馈风电系统仿真模型,对三相对称故障时DFIG的低电压穿越能力进行仿真研究。仿真结果表明,串联动态制动电阻能够有效的抑制定、转子过电流,限制直流母线过电压,从而提高DFIG的低电压穿越能力,保证风电系统的不脱网运行。