Fault Ride Through Strategy of DFIG Using Rotor Voltage Direct Compensation Control Under Voltage Phase Angle Jump

Wind power has developed rapidly in recent years,and large-scale wind power facilities connected to power grids will bring many new challenges.Some new operation charac-teristics of power grids with doubly-fed induction generator(DFIG)may exhibit,for example voltage phase angle jumps(VPAJ).VPAJ can negatively impact the fault ride through(FRT)performance of DFIG.This paper firstly investigates the physical mechanism and the operation characteristics of DFIG with VPAJ.It is noted that the current control strategies designed for voltage amplitude changes are not suitable for VPAJ.Secondly,the paper develops an FRT optimization control strategy under VPAJ which optimizes the DFIG operation characteristics.Finally,simulations of a 250 MW wind farm are presented which validate the proposed FRT strategy.

集成LCC-S拓扑的二维全向无线电能传输系统无盲区能量捕获方法研究

针对二维全向无线电能传输技术存在空间磁场完整度与电流控制策略复杂度的竞争问题,该文提出一种集成LCC-S拓扑的二维全向无线电能传输系统无盲区能量捕获方法。该系统以二维正交线圈为电磁耦合机构,并将其集成于LCC-S型补偿拓扑。同时提出一种自调整参数设计方法,实现系统在二维空间内产生时均旋转磁场以及系统的零相角输入。通过场-路耦合有限元模型分析系统在二维空间内磁场分布情况,随时间峰值磁场强度矢量轨迹为圆形。搭建集成型二维全向无线电能传输的实验样机,实验结果表明,该系统实现单一电源驱动下无盲区的二维全向电磁能量捕获。

基于PMU的特高压直流输电系统孤岛运行控制方法

受特高压(Ultra-High Voltage,UHV)直流输电系统自身运行特点的影响,孤岛运行阶段的环流难以实现快速维稳,提出基于电源管理单元(Power Management Unit,PMU)的特高压直流输电系统孤岛运行控制方法。考虑输出电压的角度会受电压源换流器(Voltage Sourced Converters,VSC)的影响发生瞬时改变,提出有功-相角下垂控制方法,逆变器通过微型PMU的同步信号,确定派克变换的参考坐标系,将特高压直流输电系统孤岛运行阶段的目标维持频率作为控制基准。以调整特高压直流输电系统中所有分布式发电装置(Distributed Generation,DG)的相角参考值处于一致状态为导向,结合微型PMU测得的公共母线电压相角参数,控制有功补偿量。在测试结果中,环流达到0值后出现的偏离情况程度稳定在10.0 VA以内,并在测试后的0.8 s内达到0稳态。

串联齿轮泵变相位角脉动特性及振动抑制试验研究

针对大流量串联泵存在的压力脉动与振动冲击问题,提出串联外啮合齿轮泵变相位角的减振降噪方法,推导出串联外啮合齿轮泵的瞬时流量及脉动不均匀系数的数学方程,理论分析串联外啮合齿轮泵不同相位角的瞬时流量脉动,分析变相位角时脉动不均匀系数的变化规律,并推导流量脉动与压力脉动的关系。针对实际相位差为0°和20°的串联泵,在串联泵出口处设置了双节流阀的负载来获得不同工况的压力脉动。推导出的压力脉动与试验值吻合,压力脉动是由一系列i次谐波组成的,频率与流量脉动相同,但振幅和相位与流量脉动不同。且试验测得20°相位角串联泵的压力脉动率比0°的降低了34.05%,20°相位角串联泵可以降低0°相位角时大部分频率下的振动幅值。串联泵变相位角可以降低流体脉动导致的振动幅值,且变相位角并未对串联泵的出口流量带来影响。

四轴水平振动输送机的物料速度仿真分析与实验

针对当前四轴水平振动输送机的物料速度随输送机偏心轴相位角变化规律不明确的问题,以某钢厂水平振动输送机的参数为基础,对机体与物料速度进行了理论推导和仿真分析。首先,推导了机体激振力与机体速度的通用公式,并对3种初始相位角对应的机体速度进行了仿真,分析了初始相位角对机体速度的影响规律;然后,对机体速度和物料速度进行了对比仿真,并研究了物料起始运动时间、初始相位角以及角频率对物料速度的影响规律;最后,采用仿真软件分析了固定高速轴(或低速轴)的初始相位角时,物料稳态平均速度随低速轴(或高速轴)相位角变化的规律,并对相关内容进行了实验验证。研究结果表明:输送机4个偏心轴以及齿轮等相关部件组装完成后,物料的稳态平均速度不随任一个偏心轴质心相位角的变化而变化;在输送机稳定运行时,物料的稳态平均速度与其加入料槽内的先后顺序无关;此外,针对某一机型的最佳物料速度,在高速轴(或低速轴)的初始相位角不同时,两种轴的相位角差也可能不同,单纯指定相位角差3π/4、π/2或3π/2等特定角度以利于物料输送的方案是不合理的,应该同时规定高低速偏心轴的相位角。

极限工况下AFS与DYC可拓协调控制

主动前轮转向系统(AFS)和直接横摆力矩控制(DYC)集成控制可提高商用货车的操纵稳定性。由于主动前轮转向在轮胎非线性区作用效果有限,与直接横摆力矩控制简单叠加的控制效果不一定能达到预期,为此这里设计了可拓协调控制系统。该系统分为上、中、下三层,上层为AFS与DYC协调切换控制层。采用试验法得到前轮临界转角,根据线性二自由度车辆模型反推临界转角下的稳态质心侧偏角,结合车辆实际质心侧偏角及其速度的相平面稳定域将相平面图分区,设计了3种不同协调控制策略;中层是基于指数趋近律设计的AFS与DYC滑模控制器,可得到前轮附加转角和附加横摆力矩;附加横摆力矩由下层控制器根据车辆实时状态进行制动力分配。采用TruckSim、Matlab/Simulink建立联合仿真平台,在极限工况下进行仿真验证可拓协调控制系统。仿真结果得到最优可拓协调策略,该协调控制弥补了AFS/DYC单一控制的缺陷,可保证车辆的操纵稳定性和行驶安全性。

不同因素对振动给料机物料输送过程的影响

为提升振动给料机物料输送效果,降低外界因素的影响,重点分析了振动频率、振幅及振动方向角等动力学参数和进料量等对物料输送过程的影响。在一定范围内,当振幅、频率、振动方向角均增大时,物料输送速度也增大,但相比振动方向角的影响较小;另外,进料量仅会影响物料填充率,基本不会影响输送速度。

含分布式电源的配电网方向过流保护

含分布式电源的配电网对继电保护装置的动作速度和保护范围提出了更高的要求。文章基于配电网电流正序分量相位的变化,提出一种方向过流保护方案,该方案首先利用故障前一周期和故障后一周期的电流正序分量相角差判定故障方向,然后通过比较三相电流绝对值间隔0.01s差分后的最大值和最小值之差来判断故障相别。推导了故障方向判据,以10kV馈线方向保护为例,说明了该保护方案的可靠性和灵敏度,并在双回配电系统中验证了该方案的有效性。

海底管道掏空与波浪力变化关系试验

鉴于海底油气管道在海洋能源开发中的特殊意义,前人开展了大量管道安全试验研究,特别注重不同底床、不同波浪条件、不同埋置深度等方面的组合试验,本次试验针对危害管道安全的掏空和悬跨开展了波浪水槽试验,探讨黄河三角洲为主的粉土海床上掏空与管道受力关系,弥补这方面研究的不足,结果表明,海底管道受力变化与掏空过程密切相关。连续试验过程表明,海底管道与海床土、波浪水体之间存在密切关系。海底管道在波浪作用下冲刷掏空经历了3个演变阶段:泥沙起动阶段、水流隧道发育阶段、快速掏空阶段和冲刷平衡阶段。水流隧道伴随的管涌对冲刷掏空起重要作用。伴随冲刷掏空,管道波浪力出现规律性转化,从正向作用逐渐过渡到负向作用,也可以分出4个演化阶段:冲刷初始阶段,管道波浪力以正向为主,管道表现为正向力作用下的振动;隧道发育阶段,管道受到的作用力主要是波峰上举力和波谷下拉力,表现为上下振动;管道悬空阶段,波峰负向作用力和波谷正向力交替出现,管道在波浪作用下表现为前后振动;冲刷平衡阶段,管道主要在负向作用力下振动。

小电流接地故障暂态方向保护原理研究

分析了小电流接地系统接地故障暂态零序电压电流特征。根据线路的相频特性将频率分为不同区段,论证了在一选定的低频区段内,所有健全线路分别可用一集中电容等效;在该选定频段内,故障线路暂态零序电流或无功功率方向与非故障线路相反。据此提出了检测暂态零序容性电流或无功功率方向的暂态方向保护算法。该方法灵敏度、可 靠性高,不受消弧线圈和不稳定电弧的影响。实际故障数据验证了该方法的正确性。

固定飞行姿态角下的相位差变化率无源定位方法研究

该文在现有单站无源定位方法的基础上,介绍了相位差变化率定位法。该方法利用观测平台上两个相互正交的相位干涉仪接收目标辐射电磁波的相位差获取目标的方向信息,利用对应的相位差变化率获取目标的径向距离信息,从而实现对目标的实时高精度定位,文中给出了观测平台飞行姿态角固定情况下的定位表达式并进行了定位精度分析。仿真结果表明,该方法是一种发展前途较好的单站无源定位方法。

不同支链初始相位的三维并联筛分性能研究

并联振动筛因可实现多维振动、利于物料高效筛分而应用前景广泛,为提高并联振动筛分性能,首先提出了具有不同初始相位的三维并联振动筛模型并进行了运动学分析,利用EDEM软件开展了三维并联振动筛分的初始相位单因素仿真,再通过台架试验对仿真结果进行了验证分析,并开展了多因素正交试验分析了各因素对性能指标的影响主次顺序和较优因素组合。研究结果表明:同等条件的台架试验与仿真结果基本一致,在其他条件不变时,筛分籽粒量随X方向初始相位的增大而先增后降,且X方向初始相位为45°时含杂量最多;Z方向初始相位为90°时筛分籽粒量最低,含杂量随着Z方向初始相位的增大而先增后降;Y方向初始相位在30°和60°时筛分籽粒量较高,在60°时含杂量低于其他水平且差异明显;正交试验得出各因素影响筛分效率的主次顺序依次为:X方向振幅、Y方向振幅、Z方向初始相位、X方向初始相位、Y方向初始相位、Z方向振幅,各因素影响含杂率的主次顺序依次为:Z方向振幅、Y方向振幅、X方向振幅、X方向初始相位、Z方向初始相位、Y方向初始相位,采用最佳组合参数后筛分效率提高了62.02%,含杂率降低了53.85%。

Z源双向DC-DC变换器及其移相直通控制策略

提出一种适合于宽电压调节的新型Z源双向DC-DC变换器。该变换器主要由Z源网络、传统双向DC-DC电路和部分状态控制管组成,变压器两侧电路完全对称,电路上没有高低侧之分,电源为电压源或电流源均可,并且电路可以承受桥臂直通,可靠性高。该电路的电压调节既可以通过阻抗网络,也可以通过变压器来实现,具有较宽的电压调节范围,同时通过开关管的控制还可使阻抗网络工作在滤波状态。该文介绍和分析了变换器的拓扑结构与工作原理,给出了一种移相直通控制策略,通过移相角和直通角的调节可以实现电压调节范围由0变化到无穷大。通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。

基于影响系数和滞后角的相位测定含义分析法

结合转子动力学和数学矢量线性特性,提出一种基于影响系数和滞后角来正确确定振动仪相位测定含义的新方法。首先,利用影响系数法,分析标准脉冲信号与振动信号的导前或滞后关系,以确定出不平衡方向位置;然后,根据滞后角定义,反推振动响应的正高点,计算出反推相位角,找出该角度与实测相位角的关系,从而推出振动仪所测转子同频振动相位的含义;最后,在无任何已知相位参考和比较的情况下,以LM S测试系统所测定的相位,应用该方法进行分析。结果表明该方法操作简单方便,能准确分析出各类振动仪相位测定的含义。

双质体自同步振动输送机的物料运动分析

通过分析基于物料滑移理论的自同步振动输送机物料运动过程,在分段建立并求解输送机和物料的动力学微分方程的基础上,得出输送机和物料的稳态响应,数值分析输送机的工作频率、物料质量、摩擦系数和振动方向角对物料稳态运动时的速度和位移的影响,并进行数值仿真验证.结果表明:物料在水平方向的单向滑动加速度与输送机加速度呈线性关系.物料质量的变化对物料运动没有影响.随着输送机工作频率减小,物料的正向和反向滑动速度都增大,但反向滑动位移也增大;随着摩擦系数增大,物料的平均速度、滑动位移和反向滑动时间都增大;物料的平均速度、滑动位移以及正向滑动时间都随振动方向角的增大而增大.

叶片间相角对蒸汽轮机叶片颤振的影响

蒸汽轮机叶片的气动力衰减和叶片间相位角存在密切关系，叶片间相角是决定蒸汽轮机叶片的气动弹性稳定性的重要因素，应用可考虑叶片间相角变化，适用于蒸汽轮机失速颤振预测的变形激盘法，考察了叶片间相角对蒸汽轮机叶片的气弹稳定性的影响。

基于振幅和相角变化的转子匝间短路故障诊断研究

首先分析了汽轮发电机发生转子匝间短路的受力情况,得出了转子匝间短路状态下的振动方程。并通过分析匝间短路前后振动方程振幅、相角的变化,确定了以测量振幅、相角变化作为判断转子匝间短路发生依据的结论,并论证了该方法的可靠性。最后通过振动方程仿真了匝间短路发生后的振动相角、波形、幅值的变化过程,验证了先前的结论。

DFIG等效序突变量阻抗相角特征对故障分量方向元件的影响分析

故障分量方向元件是方向比较式纵联保护的重要组成部分,但风电大规模接入破坏了传统故障分量方向元件的最佳应用环境。为了研究双馈风电机组对故障分量方向元件的影响,提出了等效序突变量阻抗的概念,基于双馈风电机组暂态模型,推导了等效序突变量阻抗的解析表达式;针对故障后投入撬棒与变换器控制两种工况研究了双馈风电机组等效序突变量阻抗的相角变化特征;进而分析了双馈风电机组对不同故障分量方向元件的影响机理,指出等效序突变量阻抗相角的大范围变化可能造成故障分量方向元件的灵敏性不足或者误判,最后通过仿真实验验证了分析的正确性。

振动方向角对给料机中粘性煤粒运动规律的影响

为了研究振动方向角对不同粘性煤粒在振动给料机中运动规律的影响,基于EDEM软件,采用JKR-Cohesion模型模拟了不同粘性煤粒在不同振动方向角的振动给料机中的运动行为。结果表明:对于不同粘性的煤料,随着振动方向角的增加,其流量值的波动幅度逐渐减少,并逐步趋于稳定状态,且低粘度煤粒、中等粘度煤粒和高粘度煤粒较有利的振动方向角分别为35°~45°、40°~50°和45°~55°。

双频振动在振动压实中的应用及试验研究

针对当前单频振动压实机械的压实性能不足现象,提出了一种基于双频合成技术的双频振动压实机械,建立了该机械的动力学的模型。经过试验研究,得出双频振动压实优于单频振动压实,以及相位角选择在(-300,300)对深层压实效果较好,两激振频率比选择为3:2,即高频为33.98 Hz,低频为22.44 Hz时,压实效果较好的结论。并给出了在设计双频振动压路机时,频率、振幅、相位角等影响压实重要参数的合理选择。