基于PR、PI联合控制的VSC-HVDC系统研究

针对传统的电压源型直流输电(VSC-HVDC)的控制方法需要引入角度信息、复杂的坐标变换以及电压前馈补偿等缺点,提出PR(比例谐振)、PI(比例积分)联合的方法实现VSC-HVDC的控制。该方法不仅减少了系统的采样个数,降低了控制器设计难度,而且能够有效的抑制逆变侧输出电流中的直流分量,提高系统的稳定性和抗干扰能力。在MATLAB/Simulink仿真软件下完成了VSC-HVDC系统的功率跃变和故障仿真,其结果表明,所提控制方法具有较强的动态稳定性和较强的抗干扰能力。最后通过功率跃变实验验证了该控制方法的有效性。

变速直驱开关磁阻风力发电系统雷电防护技术研究

根据风力发电机组防雷保护的研究成果和相关行业防雷标准,分析雷电的形成、破坏机理及其破坏形式。结合开关磁阻风力发电系统特征,划分雷电防护区域;按照风力发电机组防雷设计应该遵循的原则,通过外部防护和内部防护相结合,提出开关磁阻风力发电系统各部件防雷保护措施。为工程实践中开关磁阻风力发电系统的雷电防护提供一定的参考。

基于Ansoft新型交直流混合供电系统接口变压器仿真研究及解决因直流引起的磁饱和问题的措施

针对直流注入交流系统会引起变压器的直流偏磁,使变压器铁芯饱和趋于严重、漏磁增加、谐波含量增加、励磁电流畸变的问题,提出一种在Zigzag变压器的中性点注入直流,有效应对因直流引起的磁饱和问题。构建Ansoft Maxwell环境下的仿真模型,对变压器的磁力线、磁场强度、磁链曲线交链、电压电流波形进行有限元分析,实验结果表明注入直流电流后主磁力线变化并不大,漏磁力线减少。

模块化多电平换流器冗余运行控制策略研究

冗余子模块(SM)是保证模块化多电平换流器(MMC)正常稳定运行的前提。介绍了MMC含冗余SM的工作原理和数学模型,分析了3种SM冗余保护方案,提出MMC动态冗余运行方案。为抑制SM电容电压波动,提出能量均衡控制及基于电容电压排序算法的调制策略。基于Matlab/Simulink所构建模型的仿真结果表明,动态冗余控制策略可保证冗余SM正常参与工作并保持电容电压稳定,系统整流侧可输出良好的直流电压。

基于三电平逆变的开关磁阻发电系统的研究

新型开关磁阻发电机具有发电容量大、效率高、起动和发电组合容易等优点,三电平逆变器具有能减少开关损耗和滤波电感损耗并有降低开关应力等特点。利用三电平逆变器转换效率高的优势,结合新型开关磁阻发电机低风速发电特点,降低开关损耗和开关器件电压应力,提高装置可靠性。仿真实验结果表明:用三电平逆变器能够很好的实现开关磁阻发电机的逆变要求。

开关磁阻电机的改进型DITC转矩脉动抑制研究

通过对开关磁阻电机转矩输出特性的研究,提出一种电流斩波控制与瞬时直接转矩控制相结合的改进型SRM转矩脉动抑制算法。采用CCC可设定SRM最大相电流值并增大换相重叠角,减缓转矩下降速度,简化转矩分配算法。本文搭建了SRM的Matlab/Simulink改进型DITC转矩脉动抑制仿真平台。结果表明在简化换相重叠角转矩给定算法的同时可使SRM在安全允许范围内达到最佳转矩脉动抑制效果,具有实际应用价值。

基于RMxprt Maxwell的SRG低速电流斩波控制研究

基于Ansoft/RMxprt和Maxwell的仿真环境,建立开关磁阻发电机仿真模型,采用有限元分析,研究其静态和动态特性;研究旋转电机优化设计方法,指导开关磁阻发电机及其控制系统优化设计。采用低速段电流斩波控制,得到最佳开通角、关断角、转速、和电流滞环控制宽度等参数,指导样机发电实验,增加发电输出功率,提高SRG发电系统稳定性。

Z源网络强化励磁提高低速SRG效率

针对低风速段开关磁阻风力发电机的运动电动势低于发电电动势、导致发电区间小于励磁区间的问题,将Z源网络耦合到励磁电源与不对称半桥功率变换器之间,强化励磁电压,加快励磁电流上升速度,减小励磁区间,提高低速发电效率;同时给励磁电容充电,实现快速自励;并通过Z源网络实现滤波,节省成本,减小体积。Matlab仿真实验表明:与传统不对称半桥功率变换器相比,基于Z源网络新型功率变换器能明显提高SRG在低速段风能利用率和发电效率。20 k W小功率样机测试结果也验证了新型Z源网络功率变换器能优化开SRG低速性能。

对转螺旋桨用永磁盘式对转电机磁场仿真分析

为了解决传统对转螺旋浆电力推进电机的成本高、定转子散热和输出转矩不平衡的问题,设计了一种新型结构的单定子、双转子永磁盘式对转电机。介绍了该电机的基本结构、运行原理和电机磁路特点,对电机内部对转磁场的耦合问题进行了分析,并引入等效磁路模型,同时给出了直角坐标系下,转子磁极表面的磁通密度公式,采用有限元法分析电机气隙磁场和平均半径处的气隙磁密。制造了一台盘式对转样机,并搭建试验平台测试了电机的三相感应电动势。测试结果表明:由于电机定子绕组端部长度的不对称,出现了三相感应电动势的不平衡现象。