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蒸发冷却水轮发电机定子温度场研究

中国电机工程学报 2003年第6期23卷 87-90,101页

作者：姚若萍饶芳权上海交通大学电气工程系上海200030

为了提高大型水轮发电机的运行可靠性,设计人员对电机的冷却系统作了不少改进,其中包括线圈采用液态介质内冷系统等。蒸发冷却技术已在中国数个电站的几台立式水轮发电机中得到应用,并经历了长时间的商业运行考验。为了验证这种新型冷... 详细信息

为了提高大型水轮发电机的运行可靠性,设计人员对电机的冷却系统作了不少改进,其中包括线圈采用液态介质内冷系统等。蒸发冷却技术已在中国数个电站的几台立式水轮发电机中得到应用,并经历了长时间的商业运行考验。为了验证这种新型冷却系统的优越性,应对电机内的温度场进行深入的分析。该文以有限元法计算了采用蒸发冷却系统的大型水轮发电机定子三维温度场,以包括导体、端部绕组及通风沟在内的定子半个齿距全轴向长度为计算域,并考虑蒸发冷却的特点,建立了物理和数学模型。论文以李家峡电站一台400MW蒸发冷却发电机为实例,计算了不同工况下的定子温度分布,计算结果与现场实测数据进行分析比较,验证了计算方法的正确性。论文得出了一些有助于设计和运行的结论。

关键词：水轮发电机蒸发冷却定子温度场有限元法液态介质内冷系统

一种电网强度在线感知的自适应虚拟同步控制策略

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电力系统保护与控制 2019年第21期47卷 117-125页

作者：张骞李征蔡旭饶芳权上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 东华大学信息科学与技术学院上海201620

微电网中的储能虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)需在并网和微电网等不同强度电网工况下切换运行。为提高VSG在工况切换前后的一次调频特性与动态响应特性,采用小信号建模与广义根轨迹分析的方法,通过向阻尼环节引入... 详细信息

微电网中的储能虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)需在并网和微电网等不同强度电网工况下切换运行。为提高VSG在工况切换前后的一次调频特性与动态响应特性,采用小信号建模与广义根轨迹分析的方法,通过向阻尼环节引入微分,提高VSG一次调频响应的准确性。建立了VSG参数与电网强度的关系,基于对电网强度的在线感知,设计自适应优化虚拟阻尼的方法,使得VSG在电网强度变化前后均具有良好的一次调频特性与动态响应特性。在RTDS-DSP硬件在环半实物仿真实验平台上构建了光-储-柴微电网模型,通过相关实验验证了所提方法的有效性。

关键词：虚拟同步控制一次调频电网强度自适应硬件在环

MMC多维阻抗模型及其在风场–柔直交互稳定分析中的应用

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中国电机工程学报 2021年第14期41卷 4941-4953页

作者：宗皓翔吕敬张琛蔡旭饶芳权电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 挪威科技大学工程控制系挪威特隆赫姆市7049

近年来,模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)及其互联系统的交互稳定性问题受到广泛关注,而基于阻抗的频域分析法能够较好地研究此类问题,主要包括建模与判稳2个方面。其中,MMC阻抗模型的精确与否直接影响稳定性判定... 详细信息

近年来,模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)及其互联系统的交互稳定性问题受到广泛关注,而基于阻抗的频域分析法能够较好地研究此类问题,主要包括建模与判稳2个方面。其中,MMC阻抗模型的精确与否直接影响稳定性判定的准确程度。然而,当前的研究大多采用较为简化的低维阻抗,不足以反映MMC内部复杂的谐波耦合动态。为此,该文基于谐波状态空间法建立计及各次谐波耦合的MMC多维阻抗模型,其适用于对称以及不对称工况。基于此模型,揭示MMC内部的谐波耦合机理,重点研究频率耦合以及正负序耦合特性。最后,针对风场–MMC柔直互联系统,在三相对称工况下确定MMC多维阻抗的降维模型,并将其应用于互联系统稳定性分析,结果表明可以得到精准的稳定边界。

关键词：模块化多电平换流器多维阻抗频率耦合正负序耦合降维模型

应用于双馈风机高低压穿越的定子串联阻抗保护方案

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电源学报 2021年第1期19卷 115-125页

作者：叶迪卓然蔡旭饶芳权上海交通大学风力发电研究中心上海200240

针对双馈感应发电机DFIG(doubly-fed induction generator)的高、低电压综合故障穿越,充分利用转子变流器对定子电流的调节能力,提出一套串联阻抗与定子动态无功电流配合的故障穿越方案及协调控制策略。在电网故障期间,该保护方案通过... 详细信息

针对双馈感应发电机DFIG(doubly-fed induction generator)的高、低电压综合故障穿越,充分利用转子变流器对定子电流的调节能力,提出一套串联阻抗与定子动态无功电流配合的故障穿越方案及协调控制策略。在电网故障期间,该保护方案通过及时投入定子串联阻抗,保障转子变流器的控制能力,并动态调整定子无功电流,利用串联阻抗的分压作用补偿电网故障电压。以充分利用定子无功容量为目标,给出了串联阻抗的整定方法。该方案保障了高电压故障下DFIG的定子绕组安全,提高了故障穿越期间转子侧变流器的控制能力,提供了符合并网导则的无功支撑电流。基于RTDS硬件在环仿真平台验证了该方案的有效性。

关键词：风力发电双馈感应发电机故障穿越定子串联阻抗无功控制

动态响应特性在线自寻优的储能虚拟同步控制策略

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电源学报 2020年第5期18卷 148-156页

作者：张骞蔡旭李征饶芳权上海交通大学风力发电研究中心上海200240 东华大学信息科学与技术学院上海201620

微电网中的虚拟同步发电机VSG(virtual synchronous generator)往往需要在大电网和微电网等不同电网强度下切换运行,因而必须具有在工作点剧烈变化情况下保持良好动态特性的能力。然而,VSG参数的整定通常是预先按照额定静态工作点进行的... 详细信息

微电网中的虚拟同步发电机VSG(virtual synchronous generator)往往需要在大电网和微电网等不同电网强度下切换运行,因而必须具有在工作点剧烈变化情况下保持良好动态特性的能力。然而,VSG参数的整定通常是预先按照额定静态工作点进行的,无法跟随电网强度变化而调整。针对这一问题,提出了一种动态响应特性在线自寻优的自适应虚拟同步控制,通过施加有功和无功功率的扰动来检测电网阻抗,再进行参数自适应优化,使得VSG在电网强度变化前后具有较好且一致的响应特性。在RTDS-DSP硬件在环半实物仿真实验平台上搭建储能变流器并网模型,通过相关实验验证了方法的有效性。

关键词：虚拟同步发电机虚拟惯量虚拟阻尼电网强度自适应控制功率扰动法硬件在环

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21世纪水力发电设备业的展望

世界科技研究与发展 2003年第4期25卷 22-25页

作者：饶芳权上海交通大学

2 1世纪随着国民经济的快速发展 ,中国水力发电业将会有巨大的发展 ,将要安装许多巨型机组。大功率、大尺寸、大重量是这些机组的特点 ,而为制造出这些机组 ,生产厂将面临许多技术难题。本文简述了国内水电设备制造业的现状 ,存在的主... 详细信息

2 1世纪随着国民经济的快速发展 ,中国水力发电业将会有巨大的发展 ,将要安装许多巨型机组。大功率、大尺寸、大重量是这些机组的特点 ,而为制造出这些机组 ,生产厂将面临许多技术难题。本文简述了国内水电设备制造业的现状 ,存在的主要问题 ,生产这些巨型机组将遇到的技术难题等。

关键词： 21世纪水力发电设备业中国市场前景产学研合作

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混合型海上风电直流换流器的拓扑优化与控制

中国电机工程学报 2021年第24期41卷 8546-8559页

作者：方梓熙蔡旭史先强查鲲鹏曹均正饶芳权电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 中电普瑞电力工程有限公司北京市昌平区102200

模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)由于其子模块数量多、体积与重量大,用于海上直流输电时建设成本高昂。针对这一问题,该文对辅助换流器与二极管整流器并联混合直流送出的系统进行研究,介绍混合换流器的运行方式,... 详细信息

模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)由于其子模块数量多、体积与重量大,用于海上直流输电时建设成本高昂。针对这一问题,该文对辅助换流器与二极管整流器并联混合直流送出的系统进行研究,介绍混合换流器的运行方式,并提出一种新型的辅助换流器拓扑结构,分析运行原理,推导相应的数学模型,基于数学模型给出控制策略与参数设计方法。所提混合换流器相比MMC换流器,能够显著降低海上换流站的建设成本,并提高效率。最后,通过仿真与硬件在环实验验证混合换流器拓扑及其控制的有效性。

关键词：柔性直流输电海上风场二极管整流器模块化多电平变换器混合换流器