一、我国自行研制的交流励磁变频调速大型发电机(论文文献综述)
姚佳宁[1](2021)在《交流励磁电机转子侧变频起动控制方法研究》文中认为交流励磁可变速机组在实际应用中,相较于传统的同步电机和异步电机,有着灵活可控、有助于提高电力系统稳定性等不可替代的优势。目前,交流励磁可变速机组特别是双馈感应电机在风能、水能等绿色可再生能源发电与飞轮储能系统中应用广泛,并已经成为研究热点。可变速抽水蓄能机组处于抽水工况时,由于外界没有给电机提供任何原动力,其本身不具备自起动的能力。解决上述问题是交流励磁可变速抽水蓄能机组发展与推广的关键基础。本文以可变速抽水蓄能机组的抽水工况为前提,采用了两种不同的转子侧变频起动控制方法,不使用其他辅助起动设备,仅通过机组转子侧换流器的控制,实现了交流励磁电机的软起动。首先,本文介绍了交流励磁电机的基本原理。针对定子短路的转子侧起动方式,分析了其起动过程中的定转子磁场变化情况以及磁场与转速之间的关系。根据开环恒压频比控制原理,建立了转子侧开环起动模型,并对三种不同参数的交流励磁电机起动进行了仿真。通过对比分析,结果表明开环起动方式存在起动电流大、且对大转动惯量电机起动时间过长的局限性。然后,针对上述起动方式存在的局限,以减小起动电流和缩短起动时间为目标,确定了定子短路的闭环分阶段起动控制方法。通过对定子磁链参考值进行分段计算,将起动过程分为:励磁阶段、恒转矩起动阶段和弱磁起动阶段。其中,励磁阶段控制转矩电流分量为零,保证较大的励磁电流分量,使电机迅速达到额定磁链,且起动电流不超过额定范围。恒转矩阶段实现电机的加速起动,弱磁阶段在保证交流励磁系统性能的前提下,将转矩电流分量控制在较大值,以实现机组转速继续平稳上升,完成起动。基于上述起动过程的分析,搭建了交流励磁抽水蓄能机组的仿真模型,验证了控制方法的正确性,并对比了电机转动惯量对其起动时长的影响。最后,为了使电机的起动速度更快,提出了定子侧降压并网,转子侧变频起动的控制方法,利用电厂备用变压器得到合适的定子侧起动电压,通过转子侧换流器控制转矩电流分量和励磁电流分量。在保证定子电流基本不超过其额定电流的基础上,该方法与定子短路的闭环分阶段起动控制方法相比,大幅缩短了起动时间,但起动初期存在电流和电磁转矩波动的问题。为此进一步改善了控制方法,即起动前5秒不触发换流器全控器件,只使用其并联二极管进行起动。通过对大容量机组的起动过程进行仿真,验证了上述控制方法的可行性。
马帅[2](2020)在《可变速转桨式水电机组控制系统研究》文中研究说明随着大容量风力发电机组的广泛应用、以及变速恒频技术的日趋成熟,本文将可变速风力发电技术引入到传统的水力发电领域,用水轮机作为原动机代替风力机,实现可变速水力发电系统,是改善水电机组运行条件的重要手段。我国水电资源丰富,尚有许多低水头电站亟待开发,目前低水头电站一般均采用转桨式水轮发电机组,由于低水头电站水头会随着季节或不同蓄水阶段经常改变,且水头相对变幅较大,负荷也会随着电力系统电能平衡而改变,常规同步水电机组只能在额定转速下运行,而在水头和负荷变化时,机组会因偏离最优工况而水力效率明显降低,气蚀及泥沙磨损严重,尾水管压力脉动增大,极大的限制机组运行范围和降低了发电效率。因此,为了进一步改善水电机组运行条件,本文将变速发电技术应用于转桨式水轮发电机组,使水轮发电机组始终保持在更高效率区域运行,同时机组在并网工况下能够提高对负荷的响应特性。论文首先对国内外变速水电机组研究现状进行了较深入的分析,提出以转桨式水轮发电机组作为研究对象,选取某水电站转桨式水轮机模型综合特性曲线及工作参数展开研究;其次对转桨式水轮机各个定桨角度下的综合曲线进行处理,获取协联工况下的模型综合曲线,并在此基础上根据等单位出力下单位流量最小方法得到最优转速曲线;然后给出了变速转桨式水电机组控制系统总体框图,分别建立了调速器部分数学模型、引水系统弹性水击模型、水轮机线性与非线性模型、发电机一阶及二阶模型、以及简化后的全功率变流器模型等:最后搭建常规定速与变速转桨式水电机组控制系统仿真模型,并对该系统动态特性进行仿真研究和深入分析,结果表明:在定速运行方式时,在相同调节参数情况下线性与非线性水轮机模型相比,在扰动幅位较小时,线性与非线性水轮机模型控制系统动态过程基本一致,在扰动幅值较大时,控制系统动态过程差别较大,非线性水轮机模型动态过程随扰动幅值变化明显不同;变速机组与定速机组控制系统相比,可以根据运行工况的变化保持运行在最优转速,具有功率指令响应调节时间短,稳定性好,能够始终保持在高效率区运行的优点。
郗文康[3](2020)在《变速抽水蓄能机组功率调节能力量化评估方法研究》文中指出变速抽水蓄能可成为电网负荷频率控制、平衡可再生能源发电出力波动的有效手段。为了充分发挥抽水蓄能机组的调峰、调频能力,采用交流励磁电机替代同步电机,提高机组的效率,增强系统稳定性。目前国内外研究单位大多还是从经济效益出发对常规抽水蓄能电站进行评估,对于抽水蓄能技术评估尤其是变速机组的功率调节能力还很少有量化研究。基于此,本文通过对变速抽水蓄能机组功率调节能力的影响因素指标进行探究分析,提出具体量化评估方法,计算量化评估指标权重及功率调节能力得分。主要研究内容如下:(1)研究分析变速抽蓄机组不同工作模式下运行原理,提取影响机组功率调节能力的静态指标参数,并通过具体算例进行分析验证。在分析变速抽水蓄能机组相关理论的基础上,对交流励磁电机的数学模型及控制策略进行分析,研究变速抽水蓄能机组在不同工作模式下的功率调节能力影响因素,并根据某变速抽水蓄能电站具体案例进行计算分析验证,对于其中影响变速机组功率调节能力的强相关的静态参数进行提取。(2)通过对变速抽水蓄能机组不同工况下相关参数调整变化的仿真分析,提取出影响机组功率调节能力的动态指标。基于MATLAB/Simulink平台,对不同运行工况下变速抽水蓄能机组功率调节及响应能力进行仿真分析,通过设置不同参数不同数量级进行对比研究,对影响变速机组功率调节能力动态方面的相关参数进行提取,为变速抽水蓄能机组功率调节能力的具体量化评估提供理论与实践支持。(3)通过各评估方法的对比研究提出适用于本研究的量化评估方法,搭建量化评估体系对变速抽蓄机组功率调节能力进行评估。通过分析比较各类主流量化评估方法的优缺点,提出与本文研究内容最契合的量化评估方法。建立量化评估体系,基于改进层次分析法和模糊理论进行量化评估,计算出对变速抽水蓄能机组功率调节能力产生影响的静动态因素权重大小,得出各指标参数权重排序、机组功率调剂能力评估得分。本文对于变速抽水蓄能机组功率调节能力方面的研究具有一定的开创性,使得变速抽水蓄能机组在功率调节能力方面有了具体量化评估的方法,在参与电网调峰调频时具有一定参考价值,为变速抽水蓄能机组的建设和实际运行提供新思路,为进一步发挥变速抽水蓄能机组在电网调度中的作用和提高电力系统稳定性奠定了理论基础和提供技术支撑。
李偲[4](2020)在《变速抽蓄机组与柔性直流联合系统的量化评估研究》文中研究说明可再生能源发电并网规模的日益扩大,使得电网对其输电方式提出了新的挑战。柔性直流输电具有向无源网络供电、有功与无功解耦等诸多优点,逐渐引起业界的广泛关注。虽然在输送可再生能源方面有一定优势,但它还是无法从根本上解决可再生能源的波动性、间歇性与随机性问题。考虑在柔直系统中接入变速抽蓄机组,作为平抑可再生能源出力波动与电力系统削峰填谷的工具,保证输送电能的稳定性。本文将对包含风电机组在内的柔性直流输电系统与变速抽蓄机组联合系统的基础理论与协调运行策略进行理论分析和仿真验证,并对影响联合系统有功调节能力的静动态因素展开量化评估研究。本文首先对联合系统各构成部分的结构及运行原理进行了介绍,构建了变速抽蓄机组、风电机组及柔性直流输电系统的数学模型,研究了双馈电机的机侧与网侧变流器,柔直系统的送端侧与受端侧变流器的控制策略。并基于MATLAB/Simulink仿真平台,对风电出力波动下,变速抽蓄机组分别运行在发电、电动两种工况时变速抽蓄机组的有功调节能力进行了动态仿真分析,结果证明了所提数学模型及控制策略的正确性与有效性。在联合系统为受端侧负荷供电时,各种因素会影响联合系统的有功功率送出能力。本文通过数学耦合关系列出了变速抽蓄机组侧、风电机组侧静态影响因素关系图,并通过仿真模型对动态控制参数进行了灵敏度分析。最后基于模糊层次分析法,建立了联合系统有功功率调节能力量化评估体系,通过模糊判断矩阵对各影响因素进行了重要度排序,利用模糊理论中的隶属函数将权重值转化为直观的评语值,得到了与联合系统有功调节能力相关的强弱影响因素。本文研究结果可为联合系统的协调运行及有功功率最优输出提供理论指导和技术依据,能够实现直流电网的灵活运行及对大规模可再生能源接入的快速可靠消纳,进而保证联合系统的功率平衡和电网运行的安全可靠性。
聂成[5](2019)在《船舶岸电一体化仿真系统研究》文中进行了进一步梳理船舶靠港使用岸电是控制港口船舶污染排放的重要措施之一,通过接驳岸电,船上辅机完全停止工作,实现零排放。研究岸电技术对节能、减排和建设绿色港口有着积极的意义,是解决靠岸船舶对港口区域大气环境污染问题的重要举措。论文对船舶岸电一体化建模与仿真方法进行了研究,建立了船岸一体化仿真系统包括岸电系统仿真模型、船电系统仿真模型、岸电系统故障模式建模仿真,对船岸并网过程进行了仿真分析。论文主要工作如下:(1)对船舶岸电一体化仿真进行了总体结构设计,搭建了基于dSPACE的船舶岸电半实物仿真平台,并分别对岸电电力系统和船舶电力系统进行了仿真结构设计。(2)对岸电电力系统进行了建模与仿真研究。建立了岸电电源核心部件变流器的数学模型,研究了变流器整流侧与交流侧的控制策略;建立了岸电变压器、滤波器的数学模型,并基于MATLAB/SIMULINK对岸电电力系统进行了仿真分析,验证了上述模型。(3)对岸电系统受电对象船舶电力系统进行了建模与仿真研究。建立了船舶柴油机及调速系统、发电机、励磁系统和负载的数学建模,并以某半潜船为参考对象,基于MATLAB/SIMULINK对船舶电力系统进行了仿真建模与分析,验证了上述模型。(4)对岸电系统故障模式和故障诊断方法进行了研究。提出了一种基于改进粒子群优化的支持向量机故障诊断方法,通过引入动态速度惯性权重、引入种族搜索因子等改进,对支持向量机参数进行寻优,仿真结果表明,改进后的算法具有更高的故障模式识别精度。最后采用该诊断方法建立了基于dSPACE的岸电系统故障诊断仿真平台。(5)对船舶岸电系统的并网过程进行了分析和仿真研究。分析了岸电并网的原理及方法,分析了准同期并网方法的四个并网条件以及检测方法;建立了并网条件检测与控制模型,基于MATLAB/SIMULINK对并网检测与控制模型进行了仿真,验证了模型和并网过程控制的正确性。船舶岸电系统建模与一体化仿真系统研究,为岸电系统的设计开发提供了分析基础,为岸电设备故障诊断和并网控制策略设计提供了方法。
尹文良[6](2019)在《差动调速型风力发电系统的传动特性与控制策略研究》文中指出输出电能需与电网频率保持一致,是对各类并网风电系统的基本要求。迄今投运的并网变速恒频风电机组,主要依赖电力电子技术来实现变转速运行的风轮与恒定电网频率间的解耦。此类解决方案虽能满足当前风能利用产业的装备需求,但随着风电产业规模的扩大以及风电在电网中渗透率的明显增加,现有技术存在的问题日渐凸显:大功率变频设备带来的电压波动与电流谐波,降低了电能质量;低电压穿越能力不足,影响到风电系统运行的安全性与稳定性。此外,较高的控制难度、大功率变频设备的制造和维护成本也是亟待解决的技术难题。上述问题虽已引起高度关注,但因现役变速恒频风电系统的构成原理所限,尚难以有实质性突破,实际上已形成一定的技术瓶颈。因此,开发新型风力发电系统,使之满足日后风电产业的可持续发展要求,具有重要的理论价值和工程意义。在此背景下,基于成熟的机械传动与调速控制技术,采用同步发电机系统,国内外学者提出了一种“带有发电机前端调速装置”的变速恒频风电系统传动方案,并对此类方案的原理可行性进行了验证。本文以无变频器差动调速型并网风电系统为研究对象,对其关键问题,包括传动系统的配置形式与机械传动性能、调速电动机控制策略以及机组并网运行特性展开研究。旨在突破风轮变速输入、发电机恒速驱动的风电系统实时调速传动中的关键科学问题,为后期特大型风电装备的研制提供技术支撑。论文主要工作与成果包括:(1)差动调速型风电系统的传动特性研究通过分析调速装置在不同连接方式下的可调速区间,确定了差动调速型风电机组传动系统的基本配置形式,并对其传动特性开展了研究。提出了此种传动系统的调速幅度、功率分配比、传动效率等关键设计参变量的关系方程及分析方法;利用集中质量法,建立了传动系统的三轴动力学模型,推导了其动力学方程。初步构建起差动调速型风电系统传动方案设计的技术基础。(2)研究了适用于差动调速型风电系统调速电动机的转速控制策略为保证机组在随机变化的外部条件下,同步发电机输出电能频率与电网频率的一致性,针对差动调速系统中调速电动机的控制需求,提出了一种基于不连续投影的自适应鲁棒反步控制方法。此种方法可结合系统扩张状态观测器,由反馈鲁棒控制律保证其全局鲁棒性;且能够有效地处理风轮端输入载荷变化、系统参数不确定性以及电网端干扰等不利因素对调速电动机转速控制性能的影响,确保同步发电机的输出电能频率满足并网技术要求。搭建了差动调速型风电系统物理模拟试验平台,对所提出的带有扩张状态观测的自适应鲁棒反步控制方法的转速跟踪性能进行了试验验证。(3)研究了差动调速型风电系统的并网运行特性风电系统仿真分析软件是风电机组总体设计的必备工具。但以往此类仿真软件(如Bladed、HAWC等),主要面向带有变频器的主流机组而研发;对于本文所研究的差动调速型风电系统,因其传动结构具有多自由度、双向变速比的显着特征,现有软件缺乏必要的技术适用性。因此,基于本文对机组传动特性、三轴动力学建模以及调速控制策略的研究成果,在SIMULINK环境中,专门开发了一种用于差动调速型风电系统总体分析的仿真模型,可对机组能量转换传输机理、整体调速性能与功率消耗以及并网运行特性展开系统的研究。利用物理试验平台,对所提三轴动力学模型和仿真建模方法进行了原理验证。结果表明仿真模型的整体误差很小,满足实际应用要求。基于所搭建的总体分析仿真模型,参考国际电工委员会(IEC)标准,在正常湍流、极端湍流、极端运行阵风与方向变化的极端相干阵风模型等四种不同典型风况输入下,研究了差动调速型风电系统的调速性能与调速功率消耗等问题。研究结果表明:该型机组在不同风速下可保证输出电能频率满足国家标准要求;且由于去除了能耗较大的电力电子设备,其能量效率也有一定提升。为验证差动调速型风电系统的并网运行性能,对比分析了此种系统和两种现役主流风电机组(双馈型、直驱型)的输出电流谐波情况及不同电网电压脱落故障下的低压穿越能力。
王瑜祥[7](2019)在《机电耦合作用下风机轴系扭振及其抑制技术研究》文中研究表明节能降耗已成为我国电力工业发展的基本思路。为响应国家号召,并降低生产成本,许多电厂开始对引风机等辅机设备进行变频改造。但之前运行稳定的设备在改造后却频繁出现联轴器断裂、轴系损伤等故障,严重影响了机组运行的经济性和安全性。介绍了集中质量模型的建模方法及多自由度系统运动方程的建立和求解方法,以某1000MW配套引风机轴系为研究对象建立了集中质量模型并对其轴系扭振的固有特性进行了计算。研究了三相交流异步电机、矢量变频调速系统工作原理,将变频改造后的电机-风机看作为机电耦合系统,建立了矢量变频调速系统耦联模型,开发了扭振动力特性计算分析软件。研究表明,变频系统中产生的各种谐波会造成电机输出扭矩的脉动,若此脉动频率与轴系扭振固有频率相等或接近时,便会引发谐波扭转共振;而当系统内电机参数与变频调速系统的参数匹配不当时,便会在变频调速系统内产生自激电流并进一步诱发整个机电耦合系统的自激失稳。以1000MW配套引风机为研究对象,计算分析了其升速过程中轴系扭转振动响应情况。通过对升速过程中转速、扭矩、电流等的综合分析发现,升速过程中出现的轴系传递扭矩大幅脉动情况分别是由谐波扭转共振和自激失稳问题造成的。为了抑制变频风机上发生的轴系大幅度扭转脉动问题,本文提出更换高弹性橡胶联轴器的技术方案,并设计了联轴器参数。应用无线应变法进行了联轴器改造前后传递扭矩的测试分析,改造前的测试数据发现了谐波共振与自激失稳现象,与计算分析的结果基本一致。改造后风机启停过程中扭矩脉动现象得到了有效抑制。建立了引风机轴系的三维模型并进行疲劳寿命分析。计算发现,改造前轴系局部应力超过了扭转疲劳极限,造成轴系损伤;改造后满足轴系安全运行的需要。
王宜利,王雅新[8](2009)在《我国首台大型交流变速发电机的开发》文中进行了进一步梳理简要的介绍了哈尔滨大电机研究所开发的300 kW转子采用交流励磁且能变频调速而定子则仍恒频发电的大型风力发电机的基本原理、主要参数、结构特点以及优越性等。
闫庆方[9](2009)在《交流励磁水轮发电机组运行稳定性和经济性研究》文中进行了进一步梳理交流励磁水轮发电机组是一种新型的水力发电设备,其发电机由变频电源提供对称交流励磁,且可根据要求对励磁电压的幅值、频率和相位加以控制,因此可以控制发电机励磁磁场的大小及其相对转子的位置和电机转速,使得交流励磁水轮发电机组具有变速恒频运行能力、较强的进相运行能力、独立的有功与无功调节能力和良好的稳定性。与普通的同步发电机组相比,交流励磁水轮发电机组可以灵活地调节有功、无功,提高系统的稳定性。此外,通过发电机励磁与水轮机调速的协调控制,水轮机可在水头、流量变化时运行于最优转速,实现变速优化运行,从而提高水能利用效率,节约用水,提升机组运行效益。因此,对交流励磁水轮发电机组进行稳定性和经济性研究具有十分重要的现实意义。本文围绕交流励磁水轮发电机组运行的稳定性和经济性开展研究,主要的工作内容和成果如下:(1)作为交流励磁水轮发电机组运行稳定性和经济性分析计算的基础性工作,进行模型研究。在转子磁场dq0坐标系下的交流励磁发电机模型的基础上,进一步详细推导和阐述了该坐标系下交流励磁发电机的五阶和三阶实用模型以及采用定子电压定向矢量控制策略的励磁系统模型。综合有关成果,建立了水轮机的线性化模型和PID控制策略下的水轮机调速系统模型;建立了具有引水管道、尾水管和尾水洞的复杂输水系统的弹性水击等值电路模型。(2)对交流励磁水轮发电机组提升电力系统平稳性和稳定性问题进行仿真研究。基于交流励磁发电机实用模型、励磁系统模型、水轮机一输水系统模型和调速系统模型,在Matlab/Simulink下建立了交流励磁水轮发电机组的整体仿真模型。对含交流励磁水轮发电机组的单机无穷大系统和多机系统,分别进行了负荷调整小扰动和短路故障暂态过程仿真。结果表明,与普通同步发电机组相比,交流励磁水轮发电机组不仅有功和无功可以独立调节、响应速度快,而且可以显着提高电力系统的稳定性。(3)交流励磁水轮发电机组可变速运行的特点为提升水轮发电机组的节水和运行效益提供了可能。本文对此进行深入研究,在对水轮机综合特性曲线进行拟合的基础上,提出了基于遗传算法的交流励磁水轮发电机组转速优化方法,并结合工程实例对不同水头和出力下交流励磁水轮发电机组变速运行的效率、消耗水量和多发电效益进行了计算分析。结果表明,本文所提出的交流励磁水轮发电机组转速优化方法具有较高的计算精度;与常规水轮发电机组相比,交流励磁水轮发电机组具有显着的节水和多发电效益。
崔召辉[10](2007)在《含交流励磁发电机电力系统稳定分析模型及应用》文中提出与普通的同步发电机相比,异步化同步发电机可实现变速恒频发电,并具有更好的静态、暂态稳定性和深度进相运行能力。这不仅能满足水电和风电机组的变速运行要求、提高运行效率,而且对解决长距离超高压输电线路引起的无功过剩问题、改善电力系统稳定性十分有利。然而对于异步化同步发电机中应用最多的交流励磁发电机,目前尚缺乏能合理有效的分析其对电力系统稳定性影响的数学模型。本文从对电力系统稳定性影响的角度出发,对交流励磁发电机的建模、控制策略和稳定性进行了研究,主要成果如下:提出了转子磁场dq0坐标系的概念,并在此基础上构建了一种新的交流励磁发电机数学模型,导出了相应的五阶实用模型,该模型能方便的退化至普通的同步发电机模型,进而揭示了交流励磁发电机与普通同步发电机区别和联系;推导了更为简化的、仅适用于交流励磁发电机的三阶实用模型。对几种典型试验进行了仿真,结果表明了上述模型的正确性。以上述五阶实用模型为基础,推导了交流励磁发电机单机无穷大系统线性化K1~K14实系数模型,该模型可方便的退化至普通同步发电机的单机无穷大系统线性化K1~K6模型;同时,对应于前述的交流励磁发电机三阶实用模型,推导了相应的交流励磁发电机的单机无穷大系统线性化K1~K11实系数模型。针对单机无穷大系统算例,通过计算特征根以及与非线性模型的小扰动仿真结果的比较,验证了上述线性化模型的正确性。提出了一种新的适用于交流励磁发电机的定子电压定向矢量励磁控制策略,推导了该励磁系统的线性化模型。对算例系统进行了非线性仿真实验和小扰动稳定分析,结果表明该策略能很好的实现有功和无功(或电压)的解耦控制,并具有良好的稳定性。建立了包括调节系统在内的交流励磁发电机多机系统的线性化模型。针对含有交流励磁发电机的多机系统以及由普通同步机组成的多机系统,分别进行了非线性仿真及特征根的对比分析,结果表明引入交流励磁发电机能显着增强系统阻尼、提高多机系统稳定性。
二、我国自行研制的交流励磁变频调速大型发电机(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、我国自行研制的交流励磁变频调速大型发电机(论文提纲范文)
(1)交流励磁电机转子侧变频起动控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 交流励磁电机的发展现状 |
1.2.2 大型机组起动方式的研究现状 |
1.2.3 交流励磁系统变流器拓扑结构 |
1.2.4 交流励磁电机控制理论的研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 交流励磁电机的工作原理及数学模型 |
2.1 交流励磁电机的工作原理 |
2.2 交流励磁电机的数学模型 |
2.2.1 三相静止abc坐标系数学模型 |
2.2.2 坐标变换 |
2.2.3 两相旋转dq坐标系数学模型 |
2.3 本章小结 |
第3章 基于定子短路的转子侧变频起动控制方法 |
3.1 引言 |
3.2 开环恒压频比起动控制策略 |
3.2.1 恒压频比变频起动原理 |
3.2.2 不同参数电机的仿真验证 |
3.3 闭环矢量定向起动控制策略 |
3.3.1 定子磁链定向矢量控制 |
3.3.2 定子磁链观测 |
3.3.3 定子磁链参考值的选择 |
3.3.4 直流侧电压的计算 |
3.3.5 起动仿真及结果分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于定子降压并网的转子侧变频起动控制方法 |
4.1 引言 |
4.2 定子降压并网起动理论分析 |
4.2.1 定子侧起动电压的选择 |
4.2.2 定子切换至额定电压的空载并网控制 |
4.3 仿真结果及分析 |
4.3.1 起动过程仿真分析 |
4.3.2 空载并网过程仿真分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 后续工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(2)可变速转桨式水电机组控制系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 转桨式水电机组变速运行需求 |
1.1.2 转桨式水电机组变速运行的优点 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外投运的可变速水电机组 |
1.2.2 变速恒频技术的研究现状 |
1.2.3 可变速水电机组研究现状 |
1.2.4 转速寻优方法研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
2 转桨式水轮机协联及转速寻优方法 |
2.1 转桨式水电机组原始参数 |
2.2 转桨式水轮机模型综合特性曲线 |
2.3 转桨式水轮机转速寻优 |
2.4 本章小结 |
3 变速转桨式水电机组调节系统数学模型 |
3.1 最优转速模块 |
3.2 调速器数学模型 |
3.3 水轮机及引水系统数学模型 |
3.3.1 引水系统数学模型 |
3.3.2 转桨式线性水轮机数学模型 |
3.3.3 转桨式非线性水轮机数学模型 |
3.4 同步发电机数学模型 |
3.4.1 同步发电机一阶模型 |
3.4.2 同步发电机二阶模型 |
3.5 全功率变流器数学模型 |
3.5.1 变流器基本模型 |
3.5.2 变流器简化模型 |
3.6 本章小结 |
4 定速转桨式机组调节系统仿真分析 |
4.1 转桨式水轮机非线性仿真模型 |
4.2 仿真参数选取 |
4.3 单机运行 |
4.3.1 定桨工况 |
4.3.2 协联工况 |
4.4 并网运行 |
4.5 本章小结 |
5 变速转桨式机组调节系统仿真分析 |
5.1 单机运行 |
5.1.1 负荷扰动量对调节过程的影响 |
5.1.2 调节参数对调节过程的影响 |
5.2 并网运行 |
5.2.1 负荷扰动量对调节过程的影响 |
5.2.2 调节参数对调节过程的影响 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(3)变速抽水蓄能机组功率调节能力量化评估方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 变速抽蓄机组概述 |
1.3 变速抽蓄机组发展情况 |
1.3.1 国外研究现状及发展趋势 |
1.3.2 国内研究现状及发展趋势 |
1.4 本文主要工作内容 |
第2章 变速抽蓄机组的数学模型与控制策略 |
2.1 变速抽蓄机组的基本结构及运行原理 |
2.2 交流励磁电机的功率流动关系 |
2.3 变速抽蓄系统数学模型研究 |
2.3.1 交流励磁电机数学模型 |
2.3.2 可逆水泵水轮机数学模型 |
2.3.3 调速器及引水系统模型 |
2.4 变速抽蓄机组的控制策略研究 |
2.4.1 机组机侧变流器控制策略 |
2.4.2 机组网侧变流器控制策略 |
2.5 本章小结 |
第3章 变速抽蓄机组功率调节能力特性分析 |
3.1 机组工况切换过程概述 |
3.2 变速抽蓄机组在不同工况下的功率调节能力分析 |
3.2.1 交流励磁电机稳态功率计算原理 |
3.2.2 发电工况下的功率调节能力 |
3.2.3 电动工况下的功率调节能力 |
3.3 功率调节能力算例分析 |
3.3.1 电动工况机组功率算例分析 |
3.3.2 发电工况机组功率算例分析 |
3.4 不同电气及控制参数对机组功率调节能力的暂态仿真分析 |
3.4.1 变速抽蓄机组仿真分析 |
3.4.2 变速抽蓄机组暂态仿真分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 变速抽蓄机组功率调节能力量化评估方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 量化评估方法的选择与确立 |
4.3 变速抽蓄机组功率调节能力评估体系建立 |
4.4 功率调节能力各指标权重计算 |
4.5 变速抽蓄机组功率调节能力量化评估计算结果 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论及展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
(4)变速抽蓄机组与柔性直流联合系统的量化评估研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 课题研究现状 |
1.2.1 变速抽蓄机组发展及研究现状 |
1.2.2 变速抽蓄与柔性直流联合系统协调控制研究现状 |
1.2.3 变速抽蓄与柔性直流联合系统量化评估方法研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 变速抽蓄机组与柔直联合系统运行的基础理论与数学模型 |
2.1 联合系统运行原理 |
2.2 矢量控制原理介绍 |
2.3 联合系统概述及数学建模 |
2.3.1 变速抽蓄机组概述及数学建模 |
2.3.2 风电机组概述及数学建模 |
2.3.3 柔性直流系统概述及数学建模 |
2.4 本章小结 |
第3章 变速抽蓄与柔直联合系统变流器控制策略研究 |
3.1 双馈电机变流器控制策略 |
3.1.1 机侧变流器控制策略 |
3.1.2 网侧变流器控制策略 |
3.2 柔性直流输电系统变流器控制策略 |
3.3 仿真算例 |
3.3.1 变速抽蓄机组发电工况仿真验证 |
3.3.2 变速抽蓄机组抽水工况仿真验证 |
3.4 本章小结 |
第4章 变速抽蓄机组与柔直联合系统有功功率调节能力影响因素研究 |
4.1 有功功率调节能力静态影响因素分析 |
4.1.1变速抽蓄机组影响因素 |
4.1.2 风电机组影响因素 |
4.1.3 其它影响因素 |
4.2 有功功率调节能力动态影响因素分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 变速抽蓄机组与柔直联合系统功率调节能力量化评估方法研究 |
5.1 量化评估方法遴选 |
5.2 模糊层次分析方法 |
5.3 基于模糊层次分析的联合系统有功调节能力量化评估方法 |
5.3.1 联合系统有功调节能力量化评估体系的建立 |
5.3.2 联合系统有功调节能力的影响因素重要度计算 |
5.3.3 联合系统有功调节能力的影响因素量化评估结果 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 全文结论 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读硕士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
(5)船舶岸电一体化仿真系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的理论意义和实用价值 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容 |
第2章 船舶岸电一体化结构设计 |
2.1 船舶岸电系统总体仿真设计 |
2.2 基于dSPACE的船舶岸电半实物仿真平台 |
2.2.1 dSPACE半实物仿真平台介绍 |
2.2.2 基于dSPACE的船舶岸电系统半实物仿真平台 |
2.3 岸电电力系统仿真结构 |
2.4 船舶电力系统仿真结构 |
2.5 本章小结 |
第3章 岸电电力系统仿真 |
3.1 岸电变流器的数学模型 |
3.1.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
3.1.2 两相静止坐标系下的数学模型 |
3.1.3 两相旋转坐标系下的数学模型 |
3.2 岸电变流器的控制策略 |
3.2.1 岸电变流器整流侧控制策略 |
3.2.2 岸电变流器逆变侧控制策略 |
3.3 岸电变压器的数学模型 |
3.4 岸电滤波器的数学模型 |
3.5 仿真验证 |
3.6 本章小结 |
第4章 船舶电力系统建模与仿真 |
4.1 柴油机及其调速系统模型 |
4.1.1 柴油机及其调速器数学模型 |
4.1.2 调速器的分类 |
4.1.3 调速器数学模型 |
4.2 发电机模型 |
4.2.1 发电机的数学模型描述 |
4.2.2 同步发电机简化数学模型 |
4.3 励磁系统数学模型 |
4.4 负载模型 |
4.5 仿真分析 |
4.5.1 励磁系统模型仿真验证 |
4.5.2 调速器模型仿真验证 |
4.6 本章小结 |
第5章 岸电系统故障模式建模与仿真 |
5.1 岸电系统故障模式 |
5.2 支持向量机的基本原理 |
5.2.1 线性支持向量机 |
5.2.2 非线性支持向量机 |
5.3 粒子群优化支持向量机参数 |
5.3.1 基本粒子群算法 |
5.3.2 算法验证 |
5.4 基于改进粒子群优化支持向量机 |
5.4.1 引入动态速度惯性权重 |
5.4.2 在最优解中加入变量 |
5.4.3 引入种群收缩因子 |
5.4.4 拓宽搜索空间 |
5.4.5 算法验证 |
5.5 故障诊断案例分析 |
5.6 基于dSPACE的船舶岸电系统故障诊断 |
5.7 本章小结 |
第6章 船舶岸电系统并网过程仿真 |
6.1 船舶供岸电电源的并网原理 |
6.1.1 船舶岸电并网过程分析 |
6.1.2 并网分类与原理分析 |
6.2 船舶供岸电电源并网条件及分析 |
6.2.1 船舶供岸电并网条件 |
6.2.2 并网条件分析 |
6.3 船舶并网控制模型与仿真分析 |
6.3.1 并网条件检测与控制模块 |
6.3.2 并网仿真分析 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果 |
致谢 |
(6)差动调速型风力发电系统的传动特性与控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 风力发电概述 |
1.1.2 风力发电系统并网要求及已有解决方案 |
1.2 基于差动调速的变速恒频风电系统研究现状 |
1.2.1 差动调速技术研究现状 |
1.2.2 基于机械液力传动的风电系统研究现状 |
1.2.3 基于机械电气传动的风电系统研究现状 |
1.3 差动调速型风电系统仍需解决的关键问题 |
1.4 本文研究目标及组织结构 |
1.4.1 研究内容与目标 |
1.4.2 技术路线 |
1.4.3 章节结构 |
第2章 差动调速型风电系统相关理论基础与原理构成 |
2.1 引言 |
2.2 本文相关的理论及技术基础 |
2.2.1 风速模型 |
2.2.2 风能转换理论基础 |
2.2.3 同步发电机数学模型 |
2.2.4 调速电动机数学模型 |
2.2.5 功率控制原理 |
2.3 差动调速系统传动原理 |
2.3.1 基本调速原理 |
2.3.2 差动轮系各构件转动动力学分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 差动调速型风电系统传动特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 差动调速系统配置形式的确定 |
3.2.1 差动轮系各构件转矩和功率关系 |
3.2.2 差动轮系的调速区间分析及配置形式确定方法 |
3.3 传动系统总体功率流向分析 |
3.4 传动系统机械效率计算方法 |
3.5 传动系统三轴动力学方程 |
3.6 本章小结 |
第4章 差动调速型风电系统调速电动机转速控制策略研究 |
4.1 引言 |
4.2 调速电动机状态空间模型 |
4.3 自适应鲁棒反步控制算法设计 |
4.3.1 参数自适应律 |
4.3.2 带扩张状态观测的自适应鲁棒反步控制 |
4.3.3 控制算法的鲁棒稳定性分析 |
4.4 控制算法的试验验证 |
4.4.1 模拟试验台的搭建 |
4.4.2 控制参数和试验条件 |
4.4.3 对比试验结果分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 差动调速型风电系统仿真模型实现与运行特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 适用于新型机组的专用仿真模型实现 |
5.3 仿真模型的试验验证 |
5.4 并网运行特性研究 |
5.4.1 多种典型风况下差动调速系统的运行性能分析 |
5.4.2 不同机组输出电流的谐波污染情况对比分析 |
5.4.3 不同机组在电网故障下的低电压穿越能力对比分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 主要创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(7)机电耦合作用下风机轴系扭振及其抑制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 机电耦合作用下风机轴系扭振研究 |
1.2.2 联轴器对轴系扭振特性影响研究 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 风机轴系动力特性计算 |
2.1 集中质量扭振固有特性计算 |
2.1.1 集中质量模型模化方法 |
2.1.2 多自由度系统运动方程 |
2.1.3 扭振固有特性计算 |
2.2 1000MW配套引风机轴系扭振固有特性计算 |
2.3 本章小结 |
第三章 矢量变频调速系统轴系扭振分析 |
3.1 矢量变频调速系统 |
3.1.1 三相交流异步电动机 |
3.1.2 矢量变频调速原理 |
3.2 矢量变频调速系统仿真 |
3.2.1 电气与机械模型 |
3.2.2 系统仿真模块介绍 |
3.2.3 矢量变频驱动机电耦合系统 |
3.3 变频调速系统谐波扭转共振分析 |
3.3.1 异步电机谐波 |
3.3.2 矢量变频器谐波 |
3.3.3 谐波转矩的影响 |
3.4 变频调速系统自激失稳分析 |
3.4.1 自激原理分析 |
3.4.2 变频驱动电机自激分析 |
3.4.3 自激区影响因素 |
3.5 变频风机谐波共振与自激失稳分析 |
3.5.1 机电耦合系统参数 |
3.5.2 升速过程扭矩脉动计算 |
3.5.3 谐波共振与自激失稳分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 变频风机轴系扭振抑制技术研究 |
4.1 电气源头抑制 |
4.1.1 谐波共振抑制 |
4.1.2 自激失稳抑制 |
4.2 机械轴系改造 |
4.3 弹性联轴器特性 |
4.3.1 弹性联轴器刚度与阻尼 |
4.3.2 弹性联轴器动力特性计算 |
4.4 联轴器设计计算 |
4.4.1 刚度、阻尼计算 |
4.4.2 许用扭矩计算 |
4.4.3 高弹性橡胶联轴器设计使用 |
4.5 本章小结 |
第五章 1000MW配套引风机扭矩测试与疲劳寿命分析 |
5.1 扭矩测试仪器及方法 |
5.2 联轴器改造前测试分析 |
5.2.1 测试数据与分析 |
5.2.2 测试结论 |
5.3 疲劳寿命分析 |
5.3.1 风机轴三维模型 |
5.3.2 疲劳寿命与S-N曲线 |
5.3.3 联轴器改造前疲劳寿命计算分析 |
5.4 联轴器改造后测试分析 |
5.4.1 测试数据与分析 |
5.4.2 测试结论 |
5.4.3 联轴器改造后疲劳寿命分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究内容总结 |
6.2 研究方向展望 |
参考文献 |
附录A |
作者在读期间发表的论文 |
致谢 |
(9)交流励磁水轮发电机组运行稳定性和经济性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 交流励磁水轮发电机组变速运行研究现状 |
1.3 本文主要工作 |
2 交流励磁发电机及其励磁系统模型 |
2.1 引言 |
2.2 交流励磁发电机变速恒频运行的基本原理 |
2.3 交流励磁发电机的数学模型 |
2.4 交流励磁发电机的实用模型 |
2.5 交流励磁发电机励磁控制系统模型 |
2.6 小结 |
3 水轮机及其调速系统模型 |
3.1 引言 |
3.2 水轮机模型 |
3.3 输水管道模型 |
3.4 调速系统模型 |
3.5 交流励磁水轮发电机组励磁调速协调控制 |
3.6 小结 |
4 交流励磁水轮发电机组稳定性仿真研究 |
4.1 引言 |
4.2 交流励磁水轮发电机组仿真模型 |
4.3 交流励磁水轮发电机组-无穷大系统动态仿真 |
4.4 含交流励磁水轮发电机组的多机系统动态仿真 |
4.5 小结 |
5 交流励磁水轮发电机组变速运行效益分析 |
5.1 引言 |
5.2 水轮机综合特性曲线及其拟合 |
5.3 交流励磁水轮发电机组的转速优化 |
5.4 交流励磁水轮发电机组变速运行效益 |
5.5 小结 |
6 结论 |
6.1 本文主要研究成果 |
6.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(10)含交流励磁发电机电力系统稳定分析模型及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 异步化同步发电机的应用概况及研究现状 |
1.3 本文主要工作 |
2 交流励磁发电机数学模型 |
2.1 交流励磁发电机的结构和工作原理 |
2.2 交流励磁发电机abc坐标系下的有名值方程 |
2.3 交流励磁发电机转子磁场dq0坐标系下的有名值方程 |
2.4 交流励磁发电机转子磁场dq0坐标系下的标么值方程 |
2.5 交流励磁发电机的三种模型 |
3 交流励磁发电机励磁及调速系统数学模型 |
3.1 励磁系统模型 |
3.2 调速系统模型 |
4 基于Matlab的交流励磁发电机单机无穷大系统仿真研究 |
4.1 基于Matlab的交流励磁发电机单机无穷大系统建模 |
4.2 基于Matlab的交流励磁发电机单机无穷大系统仿真 |
5 交流励磁发电机单机无穷大系统线性化模型 |
5.1 交流励磁发电机单机无穷大系统线性化模型 |
5.2 励磁系统线性化模型 |
5.3 调速系统的线性化模型 |
5.4 单机无穷大系统小扰动稳定分析 |
6 含交流励磁发电机多机电力系统稳定性分析 |
6.1 含交流励磁发电机多机电力系统线性化模型 |
6.2 含交流励磁发电机的多机电力系统稳定性分析 |
7 结论 |
7.1 本文主要研究成果 |
7.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、我国自行研制的交流励磁变频调速大型发电机(论文参考文献)
- [1]交流励磁电机转子侧变频起动控制方法研究[D]. 姚佳宁. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]可变速转桨式水电机组控制系统研究[D]. 马帅. 西安理工大学, 2020(01)
- [3]变速抽水蓄能机组功率调节能力量化评估方法研究[D]. 郗文康. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [4]变速抽蓄机组与柔性直流联合系统的量化评估研究[D]. 李偲. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [5]船舶岸电一体化仿真系统研究[D]. 聂成. 江苏科技大学, 2019(03)
- [6]差动调速型风力发电系统的传动特性与控制策略研究[D]. 尹文良. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [7]机电耦合作用下风机轴系扭振及其抑制技术研究[D]. 王瑜祥. 东南大学, 2019(06)
- [8]我国首台大型交流变速发电机的开发[J]. 王宜利,王雅新. 电工文摘, 2009(04)
- [9]交流励磁水轮发电机组运行稳定性和经济性研究[D]. 闫庆方. 郑州大学, 2009(02)
- [10]含交流励磁发电机电力系统稳定分析模型及应用[D]. 崔召辉. 郑州大学, 2007(04)