摘要：以调相机定子绕组端部的汽端结构作为研究对象,考虑汽端实际结构,提出构件的等效模拟方法,建立汽端端部数字化机理的三维模型。首先采用电磁分析软件JMAG对汽端端部在额定负载下开展数值模拟,明确汽端端部线棒在额定负载作用下的电磁力密度及演变周期,并分析绕组线棒电磁力密度的特征和受力状态;其次运用ANSYS中APDL汇编语言编写数据转换程序将电磁分析的结果数据耦合到结构分析模型中,并对汽端结构开展瞬态动力响应分析;最后研究定子绕组端部随时间和空间分布的动力响应曲线及频谱结构。通过仿真结果和试验结果的对比分析,验证了定子端部磁固耦合瞬态动力响应仿真分析方法的可靠性和准确性,为后期汽轮发电机定子绕组端部结构的优化设计奠定技术基础。

摘要：本文分别从换热效果、占地面积、耗水量、成本等方面对比闭式水冷却系统和开式水冷却系统的优缺点,结合某换流站加装调相机的换热容量、站址环境条件、调相机换热器入口温度等需求,并综合考虑经济投入和运维方面的因素,最终确定该换流站调相机外冷水系统采用开式循环水冷却的方案,并给出调相机外冷水系统的具体设计方案,以期为后续工程调相机外冷水系统的选择和设计提供参考。

摘要：介绍一种用于新能源场站调相机-飞轮储能的磁齿轮调速器的电磁设计。基于同心式永磁齿轮的运行机理,该调速器通过改变定子绕组电流的频率,在调相机的固定转速条件下,实现飞轮的无级变速及其与调相机之间的功率交换,使调相机在传统的无功调节功能基础上,增加有功支撑的能力。确定了磁齿轮调速器的基本结构和调速、供电频率范围等基本运行条件,采用有限元软件计算和对比具有不同的永磁体布置与充磁方向、调制环和定子槽基本结构尺寸的磁齿轮调速器的电磁性能,并选定内置V形永磁体和一定的调制块厚度、宽度及定子槽形,作为最终设计方案。该设计方案显著提高了磁齿轮调速器的转矩密度,并具有较高的运行效率。

摘要：换流站采用大型调相机作为无功补偿手段,可加快电压恢复速率,降低换相失败风险,保障电网安全稳定。双水内冷调相机是目前广泛应用的大型调相机类型,以除盐水作为其冷却介质。国内调相机工程中除盐水系统一般采用超滤+一级反渗透+二级反渗透+EDI的全膜法水处理工艺。国内首批建设的大型调相机除盐水系统运行过程中,存在除盐水系统来水不稳定、超滤装置与反渗透装置流量不匹配、除盐水泵没有互为备用、反渗透加碱效果不满足要求、转子冷却水补水加碱无必要等问题,会对除盐水系统的制水能力、产水品质、使用寿命、运行维护以及调相机的运行稳定性造成影响。针对上述问题,深入分析了国内某调相机工程除盐水系统的设计和运行情况,提出了调相机除盐水系统工艺设计的改进建议,以期提升除盐水系统的稳定性和调相机运行的可靠性,为同类型调相机工程除盐水系统的设计和改造提供一定参考。

摘要：针对常规励磁控制在故障期间未能充分发挥调相机暂态无功输出能力和难以准确有效地支撑电网电压的问题,提出考虑调相机饱和状态下电机参数的分阶段励磁控制优化策略。首先,推导调相机暂态无功输出表达式,分析不同运行工况下饱和参数对调相机暂态无功特性的影响。其次,基于调相机参数与输出无功的数学关系引入考虑饱和参数的无功增量,分阶段优化励磁环节中内环电压参考值与外环PI控制。最后,建立锡盟-泰州特高压直流输电系统的无功控制模型,通过仿真验证励磁控制策略优化效果。研究成果为调相机的优化设计提供技术支撑,也对提高调相机的电网电压故障支撑能力和提升我国高压直流电网的电压稳定水平具有重要作用。

摘要：随着高压直流输电技术的发展和直流输电工程的陆续投运,大容量调相机逐步应用于换流站内。由于调相机接入换流站的并网方式多样及调相机自身运行特点,其在接入系统的继电保护配置、电流互感器参数选择、监控系统方案及接口设计等方面较为特殊。结合以往的工程经验及换流站建设调相机的工程实际,对调相机接入换流站的二次系统设计关键问题进行了分析,提出了二次系统设计的总体原则、不同接线方式下系统继电保护配置及典型设计方案,讨论了换流站与调相机监控系统合建方案和需要重点关注的接口问题,为今后调相机工程设计提供了一定的技术参考。

摘要：多直流馈入受端电网的换相失败是威胁系统安全的重要问题,为增强系统的动态无功支撑能力,降低直流换相失败概率,国家电网有限公司将在全网部分直流换流站内配置一定数量的调相机。文中首先分析了调相机投运对电网直流换相失败特性的影响,针对常规调相机控制方式在抑制直流连续换相失败方面的不足,分析了调相机紧急控制对抑制直流连续换相失败的效果。根据实际电网中直流连续换相失败特点及控制要求,设计了预防直流连续换相失败的调相机紧急控制系统架构,并提出了调相机紧急控制的实现方法,基于实际电网仿真验证了所提控制架构和方法的有效性。

摘要：风电场对电网电压的支撑能力薄弱,送出功率波动容易造成并网点电压稳定问题,可通过配置分布式调相机来提升系统电压稳定性。然而,分布式调相机的稳态无功出力会影响其暂态性能,同时会影响风电场的稳态电压安全和网络损耗,导致风电场的稳态-暂态无功协同困难。在此背景下,提出考虑风电机组、电容器以及分布式调相机的风电场稳态-暂态无功协同优化控制策略。首先,以提高系统电压安全裕度和减小风电场网络损耗为目标,设计了典型场景下风电场的稳态无功优化控制策略。其次,分析了不同故障程度下调相机稳态出力对暂态性能的影响;以提升预想故障集下系统暂态电压响应最低点和电压恢复指标为暂态优化目标,在计及稳态性能的基础上,提出了风电场的稳态-暂态无功协同优化控制策略。最后,采用基于粒子群优化算法的改进人工鱼群算法以及PSASP和MATLAB联调的方式对优化模型求解,并通过算例验证了所提无功协同优化策略的有效性。

摘要：为分析某双水内冷调相机转子线圈的强励能力,采用计算流体力学软件Fluent,对调相机转子线圈在强励工况下的瞬态温度场进行三维数值模拟。按照实际尺寸建立了转子线圈的三维物理模型,通过网格划分和控制方程的耦合求解,获得了转子线圈强励工况下铜温及水温的瞬态分布,同时将三维数值模拟结果与一维近似计算结果进行比较,指出了传统一维近似计算方法的缺陷。结果表明,三维数值模拟计算方法具有更高的计算精度。研究成果对双水内冷调相机转子线圈瞬态温升的理论计算及其温升裕度的设计具有重要的指导意义。

摘要：当前越来越多的电源和负荷设备采用电力电子技术并网,降低了电力系统固有的旋转同步和动态电压维持能力,因而需增设一定的同步调相机进行补偿。传统同步调相机的调节能力相对有限,为此,提出了一种新型调相机,增设了一组定子控制绕组,并设计相应的控制器,在多种运行状态下采取不同的控制模式,通过换流器对定子控制绕组的调节,从而灵活控制转子转速与转子旋转储能,扩大了调相机在电力系统动态过程中对有功功率和电网频率的干预能力。最终通过仿真实验验证了该新型调相机的可行性和有效性。