摘要：传统的异步电机直接转矩控制系统模拟风力机特性存在低速转矩脉动大、电流畸变等缺点,严重影响其在直驱永磁同步风力发电模拟系统中的应用。采用离散空间矢量调制技术,以改善风机模拟系统的低速性能。设计了基于改进的直接转矩控制的风力机模拟系统的结构,并与直驱式永磁同步发电机组成风力发电并网模拟系统,实现了最大功率点跟踪(MPPT)控制。在Matlab/Simulink仿真环境下建立仿真模型,为实验室建立实物系统奠定了基础。

摘要：异步电机可使用极相调制的变极策略扩展转速/转矩范围,极相调制可以采用传统的电机绕组也可采用环形绕组。本文提出了一种异步电机极相调制绕组的设计方法,基于这种方法分别设计了极相调制的传统绕组及环形绕组样机。有限元计算结果验证了提出的变极绕组设计规律以及极相调制绕组变极的可行性。比较了传统电机、环形绕组单转子电机及环形绕组双转子电机在同一极数下的运行性能,双转子电机更适合环形绕组,它充分利用了环形绕组的两边,内外转子均输出转矩,提高了效率;但是,传统绕组电机则具有更好的性价比,更有应用前景。

摘要：微电网中含有多微源的控制一方面要充分发挥各微源的优势,另一方面要提高微电网的供电质量。为保证风能和光能的利用率,使微电网内的负荷尽可能少地应用来自电网的电能,采用最大功率跟踪法对风力发电和光伏发电微源进行控制;为提高风电场和光伏发电系统并网运行的稳定性,减少功率波动对电网的影响,分别在风电场和光伏阵列的出口处增加储能系统,以有效的调节并网功率,并能在微电网孤岛运行时为系统提供必要的电压和频率参考,吸收和补给风、光互补后的功率,保证重要负荷供电可靠性。在研究设计中,采用永磁直驱风力发电机、双级式光伏发电系统、蓄电池储能系统3种微源作为组网单元,对3种微源进行运行模式转换及孤岛下切/增负荷的建模仿真,结果证明了所提出的控制策略的有效性与可行性。

摘要：传统基于离线模型参数和典型运行方式设计的电力系统阻尼控制器存在适应性问题,提出一种基于辨识的自适应控制器设计方法,可解决一般自适应控制中快速性和准确性要求之间的矛盾。所用的多元自回归滑动平均模型(auto regressive moving averaging vector,ARMAV)辨识在电网正常运行过程中针对由负荷等随机扰动引起的类噪声信号进行;在综合考虑辨识误差、阻尼要求和稳定裕度基础上,提出阻尼控制零极点配置基本原则,并设计相应的遗传算法优化方法。为了充分检验上述辨识与控制系统的效果,基于广域测量平台对其进行软硬件实现,并在东北电网简化系统中进行实时数字仿真(real time digital simulation,RTDS)测试,实验结果说明了所提方法的可行性和有效性。

摘要：针对表贴式永磁同步电机的多参数辨识,提出一种基于模型参考自适应理论的在线辨识方法,可在同一模型中对定子电阻、交直轴电感和永磁体磁链进行辨识。该方法借助Popov超稳定理论设计自适应律,保证了特定条件下辨识的收敛性,同时采用分步辨识,克服多参数辨识的欠秩问题,保证了辨识结果的唯一性,从而实现多参数辨识。分步辨识首先利用电机q轴电流方程估算出交直轴电感,之后对d轴注入一个小电流值,利用已获得的电感值辨识出定子电阻和转子磁链,同时所辨识出的磁链可进一步用来在线估算定子电阻值的变化。仿真和实验结果表明,该方法可以在同一模型中准确辨识出电机的多个参数,且无需考虑电机的运行状态,具有实用性。

摘要：针对抑制由HVDC引起的次同步振荡问题,阐述了附加次同步振荡阻尼控制器(SSDC)抑制次同步振荡(SSO)的原理。对SSDC设计中的控制器结构、输入信号的选取、相位补偿和增益调整等方面进行了重点论述,分析了不同方案的优缺点。从工程应用的角度,提出了一种便于工程实现的SSDC设计方案。在此基础上,针对东北-华北联网的高岭背靠背换流站附近绥中发电机组的次同步振荡问题,设计了相应的SSDC。实时数字仿真(RTDS)和实际控制器的闭环试验验证了所设计的SSDC能有效地抑制SSO,并对HVDC的动态特性影响较小。

摘要：针对高性能三相异步电机变频调速系统的总体需求,提出了一种背靠背变换器主电路参数的设计方法。以电网电流总谐波畸变率(THD)作为电流稳态性能的衡量指标,推导了2种不同的计算电流谐波的方法。然后详细分析了主电路中的网侧滤波电感和直流母线电容与系统控制性能之间的关系,据此提出了这2个储能元件的设计原则。同时结合背靠背变换器功率可双向流动和直流母线电压可控的特点,对系统的电路参数进行合理的设计,在此基础上研制出一套用于驱动55 kW异步电机的实验装置。仿真和实验结果验证了所提主电路参数设计方法的可行性。

摘要：以实际55 kW异步电机变频调速系统中的双PWM变换器为例,综合考虑功率器件特性、主电路结构、控制延迟、系统温度等因素,定量分析了其系统安全工作区。在得出了系统安全工作区数学模型的基础上,详细分析了控制延迟、直流母线杂散电感、交流滤波电感以及开关频率等因素对双PWM变换器的系统安全工作区边界的影响,并由此对实际系统的参数和保护进行了合理的设计,从而在保证系统安全的前提下,最大限度地提高器件的利用率和系统的持续运行能力。最后,实际系统的实验结果验证了所描述的系统安全工作区的正确性及其应用的有效性。

摘要：为了探究热-机械应力共同作用对电缆附件硅橡胶绝缘性能的影响,该文设计并开展了硅橡胶的热-力联合老化试验,对比分析了老化前后硅橡胶的力学性能、电气性能和微观结构。结果表明:随着老化程度的加剧,试样拉伸强度和断裂伸长率下降,硬度增加;老化后试样的击穿强度整体上呈现先增加后降低的趋势,在老化时间一定的情况下,击穿强度随着拉伸应力的增大而减小,相对介电常数逐渐增加。结合交联密度和红外光谱测试结果分析认为,在老化前期,硅橡胶主链间发生氧化交联反应,自由体积和载流子迁移率减小,击穿强度增加;老化后期,交联体系结构和分子链被破坏,自由体积和载流子迁移率增大,击穿强度下降。在机械应力耦合作用下,卷曲的分子链沿着机械应力方向被拉伸,且处于拉伸状态的分子链在高温作用下更容易发生断裂,造成材料绝缘性能的进一步劣化,为电缆附件硅橡胶老化状态评估提供了一定的理论依据。

摘要：针对串补输电工程的多模态次同步谐振(SSR),阐述了附加励磁阻尼控制器(SEDC)和机端次同步阻尼控制器(GTSDC)抑制SSR的机理。充分考虑了系统的各种运行工况、故障和设备容量,将参数优化设计问题规范为一个约束型非线性规划问题,进而采用遗传—模拟退火(GASA)算法求解得到一组最优的控制参数。以上都电厂三期为例采用特征值分析和时域仿真对比SEDC和GTSDC是否加入对系统低频振荡的抑制效果,验证参数优化的有效性。结果表明:通过参数优化后能够提高系统的扭振阻尼,能有效抑制多模态SSR,从而保证了机组和电网的安全稳定运行。