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风力发电系统变流技术研究

风力发电系统变流技术研究

作者：简优宗哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着能源危机的加剧,新能源的开发和利用越来越成为人们研究的热点。本文以风力发电的变流技术为出发点,在分析了常见变流方案的优缺点和PWM变流器四象限运行的优越特性之后,选择了背靠背式双PWM变流器作为研究对象。首先从三相半桥... 详细信息

随着能源危机的加剧,新能源的开发和利用越来越成为人们研究的热点。本文以风力发电的变流技术为出发点,在分析了常见变流方案的优缺点和PWM变流器四象限运行的优越特性之后,选择了背靠背式双PWM变流器作为研究对象。首先从三相半桥PWM变流器的拓扑结构入手,按照基尔霍夫定律,得到了PWM变流器在三相静止坐标系下的数学模型,然后通过坐标变换,用数学的方法推导出了在二相静止坐标系和二相旋转坐标系下的数学模型。在讲述了电流前馈解耦和如何使用SVPWM调制方法得到目标矢量电压之后,对应风力发电并网系统的机侧变流器、网侧变流器和低压穿越期间的无功补偿状态,分别分析了PWM变流器在单位功率因数整流、单位功率因数有源逆变、变功率因数有源逆变三种运行状态下使用SVPWM调制进行矢量控制的方案,并分别给出了相应的控制策略框图。然后分析了风力发电系统双PWM变流器的控制方案,并搭建了MATLAB仿真模型,分别模拟了恒转矩转速和阶跃转矩转速的工况,给出了仿真波形。接着分析了风力发电系统的低压穿越问题,采用在并网电流给定值处进行滞环调节的方案,给出了控制策略框图,并模拟了在半载运行时电网电压跌落到额定电压值的40%,变流器由单位功率因数并网转为向电网提供感性无功的工况,给出了仿真波形。最后给出了系统的整体设计方案,主要硬件电路、软件流程图和实验波形。

关键词： PWM整流变流器背靠背并网低压穿越

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大型同步调相机惰转并网成功率计算方法

电力系统自动化 2018年第24期42卷 74-78页

作者：杨合民郑玉平王小红简优宗胡静南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏省南京市211106 国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106

为提高大型同步调相机项目的经济性,中国大型同步调相机采用的是惰转并网方式。惰转并网相对于同频并网,其并网成功率与频差、相角差定值的设置关系密切。基于中国首批大型隐极同步调相机工程,首先估算出惰转工况下调相机的功率损耗,进... 详细信息

为提高大型同步调相机项目的经济性,中国大型同步调相机采用的是惰转并网方式。惰转并网相对于同频并网,其并网成功率与频差、相角差定值的设置关系密切。基于中国首批大型隐极同步调相机工程,首先估算出惰转工况下调相机的功率损耗,进而计算出调相机在额定频率点附近的频率滑差,最后提出了调相机并网成功率的计算方法,以及并网成功率与频差、相角差定值之间的关系。主机厂方和工程现场的同期试验情况验证了所提方法的有效性。

关键词：大型同步调相机惰转并网频率滑差频差相角差

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一种数字IGBT驱动器的设计

电气传动 2019年第10期49卷 87-90页

作者：吴伟亮简优宗于彬南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211106 国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211106

介绍了一种数字IGBT驱动器。通过数字控制芯片CPLD实时监控驱动电源欠压、IGBT短路等故障情况,从而快速保护IGBT。该驱动器可同时驱动多路IGBT,为大功率、高电压IGBT应用提供技术支撑。

关键词：数字控制脉冲隔离变压器保护电路功率放大

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抽水蓄能电站无级调速机组控制策略

哈尔滨理工大学学报 2016年第1期21卷 66-71页

作者：朱菲菲闫春乐简优宗国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211106

抽水蓄能电站具有调峰、填谷、事故备用等功能,具有启动灵活、反应快速等特点,是电力系统中的重要组成部分.相比传统抽水蓄能机组,无级调速机组可提高机组各工况下的运行效率,实现自启动和电制动,参与电网自动频率调节等在国外大量被采... 详细信息

抽水蓄能电站具有调峰、填谷、事故备用等功能,具有启动灵活、反应快速等特点,是电力系统中的重要组成部分.相比传统抽水蓄能机组,无级调速机组可提高机组各工况下的运行效率,实现自启动和电制动,参与电网自动频率调节等在国外大量被采用,而国内的抽水蓄能电站目前尚没有无级调速机组.针对这一现状,根据抽水蓄能电站和无级调速机组的特点研究其数学模型和各种工况的控制策略,并依照国外某项目的参数进行仿真,通过仿真验证了所提出控制策略的正确性,为进一步的工程应用提供了理论依据.

关键词：抽水蓄能无级调速交流励磁控制策略

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大型抽水蓄能电站交流励磁机组控制策略研究

水力发电 2015年第4期41卷 53-55,78页

作者：简优宗衣传宝杨合民孙素娟王瑞国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211106 国网新源控股有限公司北京100761

无级调速机组可以根据不同的水头选择不同的运行转速,能够明显地改善水泵水轮机的水力性能,减少振动、空蚀和泥沙磨损,提高机组的运行稳定性。为了推进交流励磁机组在国内的发展,根据抽水蓄能电站工况和无级调速机组的自身特点分析其控... 详细信息

无级调速机组可以根据不同的水头选择不同的运行转速,能够明显地改善水泵水轮机的水力性能,减少振动、空蚀和泥沙磨损,提高机组的运行稳定性。为了推进交流励磁机组在国内的发展,根据抽水蓄能电站工况和无级调速机组的自身特点分析其控制策略,并依照国外某项目的参数进行仿真,通过仿真验证了所提出控制策略的正确性,为工程应用提供了理论依据。

关键词：抽水蓄能无级调速交流励磁控制策略

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抽水蓄能电站无级调速机组的特殊功能

电气自动化 2016年第1期38卷 3-5页

作者：周敏简优宗国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211106

抽水蓄能电站具有调峰、填谷、事故备用等功能,作为电力系统的重要环节。由于无级调速机组的种种优点而在国外被广泛的应用,在新建抽水蓄能电站中,无级调速机组应用的比例越来越大。其主要形式是交流励磁机组,而国内抽水蓄能电站目前还... 详细信息

抽水蓄能电站具有调峰、填谷、事故备用等功能,作为电力系统的重要环节。由于无级调速机组的种种优点而在国外被广泛的应用,在新建抽水蓄能电站中,无级调速机组应用的比例越来越大。其主要形式是交流励磁机组,而国内抽水蓄能电站目前还全部是直流励磁机组。根据交流励磁和抽水蓄能的特点并结合国外实际应用情况对在抽水蓄能电站中采用交流励磁机组应当具备的功能进行整理归纳,为国内抽水蓄能电站中交流励磁机组的推广提供一些参考。

关键词：抽水蓄能交流励磁双馈变速机组无级调速

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有轨电车超级电容的电能管理

现代城市轨道交通 2016年第1期 19-21,25页

作者：闫春乐简优宗国电南瑞科技股份有限公司助理工程师江苏南京211060

分析有轨电车中超级电容的电能管理,立足于实际应用的可行性和便捷性,研究系统的配置方案,给出超级电容各部分的电路拓扑和控制策略。最后依据超级电容本身的特点,分析车载电容器组的组合方式以及组合后整体耐压与容值的变化特点。

关键词：有轨电车超级电容电能管理

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一种无锁相环的有源电力滤波器的设计研究

电气自动化 2011年第4期33卷 39-42页

作者：荆鸿儒简优宗哈电集团哈尔滨电站工程有限责任公司黑龙江哈尔滨150040 哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150040

提出了一种基于ip-iq方法检测电网谐波电流的新型有源电力滤波器的设计方案,该方案电路简单且可有效避免电因网电压畸变对测量带来的影响。方案利用无锁相环技术,通过对电网电压同步信号的检测,用软件方法跟踪电网电压频率的波动,从而... 详细信息

提出了一种基于ip-iq方法检测电网谐波电流的新型有源电力滤波器的设计方案,该方案电路简单且可有效避免电因网电压畸变对测量带来的影响。方案利用无锁相环技术,通过对电网电压同步信号的检测,用软件方法跟踪电网电压频率的波动,从而简化了电路设计,减少了硬件成本,通过限制最高频率的滞环比较方法加快跟踪速度,提高了跟踪精度,增加了滤波性能,同时也避免了开关管因过热而损坏。通过实验证明了方案的可行性和可靠性。

关键词：有源滤波谐波电流变流器锁相环电流检测

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大功率电流源型整流装置散热设计

电气传动自动化 2017年第6期39卷 53-56页

作者：闫春乐简优宗南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211106 国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211106

目前多采用软件仿真进行热设计,但很多器件厂家无法提供准确的仿真模型导致仿真结果偏差较大。采用等效热阻法对热源周围温度场分布进行说明,介绍一种通过数据解析和曲线拟合方法求解风机工作点,进行散热设计的方法,可以方便且准确地进... 详细信息

目前多采用软件仿真进行热设计,但很多器件厂家无法提供准确的仿真模型导致仿真结果偏差较大。采用等效热阻法对热源周围温度场分布进行说明,介绍一种通过数据解析和曲线拟合方法求解风机工作点,进行散热设计的方法,可以方便且准确地进行散热设计,并能够拟合出在风道受阻后的散热情况。通过样例设计对详细步骤进行了说明,并通过样机温升测试验证了该方法的准确性和实用性。

关键词：散热损耗热阻热设计