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双馈风机三相短路电流特性分析

电力系统保护与控制 2019年第18期47卷 38-48页

作者：范小红孙士云孙德娟海世芳王杨昆明理工大学

双馈风机(DFIG)短路电流特性与传统电机相比存在显著差异。根据机端电压的跌落程度,分析了计及Crowbar保护动作和计及RSC控制两种情况下DFIG的短路电流特性。针对撬棒(Crowbar)保护动作后转子磁链的频率含量以及定、转子电流的解析表达... 详细信息

双馈风机(DFIG)短路电流特性与传统电机相比存在显著差异。根据机端电压的跌落程度,分析了计及Crowbar保护动作和计及RSC控制两种情况下DFIG的短路电流特性。针对撬棒(Crowbar)保护动作后转子磁链的频率含量以及定、转子电流的解析表达式并未完全统一的问题,建立了DFIG数学模型,分析Crowbar保护动作后DFIG定、转子磁链的暂态过程。在此基础上采用拉氏和反拉氏变换法推导了转子磁链的表达式,通过数学解析的方法得到了计及Crowbar保护动作的DFIG定、转子电流计算表达式。同时根据DFIG数学模型和转子侧变流器(RSC)控制模型,采用解微分方程法详细地推导了计及RSC控制的双馈风机定、转子短路电流的表达式。最后在Matlab/Simulink平台上建立DFIG电磁暂态仿真模型。仿真验证计及Crowbar保护和计及RSC控制两种情况下DFIG短路电流表达式的正确性,进而分析了电压跌落程度、Crowbar阻值以及PI控制参数对短路电流的影响。

关键词：双馈风机 Crowbar保护转子磁链 RSC控制短路电流

计及撬棒保护动作时间的双馈风机三相短路电流特性分析

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电工技术学报 2019年第16期34卷 3444-3452页

作者：范小红安德超孙士云孙德娟王杨昆明理工大学电力工程学院

目前计及撬棒保护动作的双馈风机(DFIG)短路电流特性的相关研究,一般是假设撬棒(Crowbar)保护在故障瞬间动作,实际上由于控制系统的原因,撬棒保护故障瞬间并不会瞬时动作,而是具有一定的延迟。针对这一实际问题,以撬棒保护动作时刻为分... 详细信息

目前计及撬棒保护动作的双馈风机(DFIG)短路电流特性的相关研究,一般是假设撬棒(Crowbar)保护在故障瞬间动作,实际上由于控制系统的原因,撬棒保护故障瞬间并不会瞬时动作,而是具有一定的延迟。针对这一实际问题,以撬棒保护动作时刻为分界点,将故障过程分为两个阶段,以转子磁链作为两个阶段的桥梁进行衔接,将第一阶段转子磁链的末值作为第二阶段转子磁链的初值;同时针对现有文献转子磁链频率含量并未完全统一的问题,分析了故障前后定、转子磁链的频率分量,采用拉氏和反拉氏变换法推导了转子磁链解析式;在此基础上通过故障分量法和故障全量法推导了双馈风机短路全电流表达式。最后在Matlab/Simulink平台上建立DFIG电磁暂态仿真模型,仿真证明了DFIG短路全电流计算表达式的正确性,并分析了撬棒保护动作时间对短路电流的影响。

关键词：双馈风机撬棒保护动作时间转子磁链短路电流

电网电压骤降恢复对双馈风电机组连锁脱网的影响

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电力系统自动化 2018年第17期42卷 34-41,133页

作者：周步祥董申林楠刘舒畅张冰赵磊四川大学电气信息学院四川省成都市610065 国网四川省电力公司四川省成都市610041 四川电力设计咨询有限责任公司四川省成都市610065 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

针对风电低/高电压连锁脱网问题,建立了考虑电网电压骤降恢复阶段的暂态数学模型并对其动态特性进行了分析,详细剖析了该阶段对连锁脱网中高电压穿越过程的影响。电压骤降过程中将会产生定子磁链自由分量,而该分量是考虑电网电压骤降恢... 详细信息

针对风电低/高电压连锁脱网问题,建立了考虑电网电压骤降恢复阶段的暂态数学模型并对其动态特性进行了分析,详细剖析了该阶段对连锁脱网中高电压穿越过程的影响。电压骤降过程中将会产生定子磁链自由分量,而该分量是考虑电网电压骤降恢复阶段的关键因素。因此,以定子磁链自由分量为切入点,推导出了考虑该阶段的定、转子电流表达式,详细分析并量化了该阶段产生的定子磁链自由分量及不同的故障参数对高电压穿越过程的影响。最后,仿真验证表明了推导的定、转子电流表达式的合理性和暂态模型的正确性。

关键词：双馈感应发电机连锁故障高电压穿越定子磁链自由分量转子磁链故障参数

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一种高起动转矩的感应电机起动方法

电工技术学报 2017年第9期32卷 32-39页

作者：陈君孟彦京段明亮马汇海高泽宇陕西科技大学电气与信息工程学院西安710021

基于六边形空间电压矢量基本原理,提出一种高起动转矩的感应电机起动控制方法。首先分析在工频正弦电网上利用六边形空间电压矢量实现离散变频的原理,并从转子旋转磁链轨迹证明其可行性。然后利用大功率感应电机特性说明空间电压矢量变... 详细信息

基于六边形空间电压矢量基本原理,提出一种高起动转矩的感应电机起动控制方法。首先分析在工频正弦电网上利用六边形空间电压矢量实现离散变频的原理,并从转子旋转磁链轨迹证明其可行性。然后利用大功率感应电机特性说明空间电压矢量变频下电流断续时间内磁链几乎不衰减,再通过电压矢量的平移实现基于六边形两相导通空间电压矢量的多级离散变频。采用适当的频率切换方式,使频率切换过程电机的冲击最小,近似达到离散变频无扰切换的目的。最后,通过仿真和实测结果对比,验证了所提出的起动方法的有效性。该方法降低了起动电流、提高了起动转矩,具有一定的理论研究和实际应用价值。

关键词：离散变频转子磁链高起动转矩空间电压矢量感应电机

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电动车用永磁电机新型观测器设计

吉林大学学报（工学版） 2015年第5期45卷 1527-1534页

作者：张永博易伯瑜康龙云华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 华南农业大学工程学院广州510642

在电动汽车永磁同步电机的无传感器控制中,转子磁链值的参数摄动对转子速度和角度的辨识效果影响较大。为此,可以把转子磁链作为变量加入到扩展卡尔曼滤波器中进行辨识,但这会增加运算矩阵的阶数,造成实际系统运算量偏大。为解决这一问... 详细信息

在电动汽车永磁同步电机的无传感器控制中,转子磁链值的参数摄动对转子速度和角度的辨识效果影响较大。为此,可以把转子磁链作为变量加入到扩展卡尔曼滤波器中进行辨识,但这会增加运算矩阵的阶数,造成实际系统运算量偏大。为解决这一问题,通过坐标变换的方法将高阶的扩展卡尔曼滤波器分解成为两个并行的低阶卡尔曼滤波器,提出一种用于永磁电机无传感器控制的非线性两段扩展卡尔曼滤波器,并在理论上分析了滤波器所需的乘法加法运算次数。仿真及实验结果表明:与原有传统卡尔曼滤波器相比,该算法减少了一定的运算量并保持了良好的辨识效果。

关键词：自动控制技术无传感器控制转子磁链非线性两段扩展卡尔曼滤波器

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投撬棒后双馈风机暂态电势的变化特性分析

电网技术 2014年第10期38卷 2759-2765页

作者：黄涛陆于平东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

双馈感应风机(doubly-fed induction generator,DFIG)暂态等值模型成为近年来继电保护工作者的研究焦点之一。针对双馈风机投入撬棒这一运行工况,在分析转子磁链变化过程的基础上,定量研究了双馈风机暂态电势的变化特性。指出由于转差... 详细信息

双馈感应风机(doubly-fed induction generator,DFIG)暂态等值模型成为近年来继电保护工作者的研究焦点之一。针对双馈风机投入撬棒这一运行工况,在分析转子磁链变化过程的基础上,定量研究了双馈风机暂态电势的变化特性。指出由于转差的存在,暂态电势中出现了转差频率交变分量;撬棒电阻的投入,加快了暂态电势中衰减分量的衰减速度。使得双馈风机的暂态电势呈现出快变特性,不同于传统同步发电机暂态电势慢变的特点,并通过仿真验证了理论分析的正确性。为进一步的双馈风机暂态等值模型的建立及风电场保护策略的研究提供理论依据。

关键词：双馈风机撬棒电路暂态电势转子磁链

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基于遗传算法的凸极永磁同步电动机参数辨识

电力系统及其自动化学报 2019年第11期31卷 122-126页

作者：钟卫鹏李茂军长沙理工大学电气与信息工程学院

为消除电机运行时参数变化给控制策略带来的影响,提出了一种基于遗传算法辨识凸极永磁同步电机(IPMSM)定子电阻、定子电感以及转子磁链的方法。辩识过程先从电机端口采样电流、电压与转子电角速度,然后使用遗传算法直接搜索导致辨识方... 详细信息

为消除电机运行时参数变化给控制策略带来的影响,提出了一种基于遗传算法辨识凸极永磁同步电机(IPMSM)定子电阻、定子电感以及转子磁链的方法。辩识过程先从电机端口采样电流、电压与转子电角速度,然后使用遗传算法直接搜索导致辨识方程组欠秩的电磁转矩与凸极率,最后用辩识方程计算出结果。由于直接从电机端口采样,避免了采样误差。同时,遗传算法搜索的目标减少,辩识的计算量也随之减小。仿真与实验结果表明本方法能够高效、准确地辨识出电机参数。

关键词：遗传算法 IPMSM 定子电阻定子电感转子磁链

考虑撬棒保护的双馈风力发电机定子短路电流计算

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电力系统及其自动化学报 2017年第4期29卷 1-6页

作者：李斌王欣赵黎丽李明浩天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072 贵州电网公司电力调度控制中心贵阳550002

双馈风力发电机目前被广泛应用于风力发电系统。电网电压发生跌落时,需要在双馈风力发电机投入撬棒电路,防止转子回路产生过电流,威胁变流器的安全。在考虑故障前有功、无功功率以及撬棒电路投入对双馈风力发电机暂态特性影响的基础上,... 详细信息

双馈风力发电机目前被广泛应用于风力发电系统。电网电压发生跌落时,需要在双馈风力发电机投入撬棒电路,防止转子回路产生过电流,威胁变流器的安全。在考虑故障前有功、无功功率以及撬棒电路投入对双馈风力发电机暂态特性影响的基础上,通过分析不同坐标系下矢量形式的双馈风力发电机等效电路,推导出对称和不对称故障情况下双馈风力发电机定子短路电流的表达式,避免了求解复杂的微分方程,计算过程简便。同时,分析了故障后定子短路电流的影响因素以及撬棒电路对定子稳态短路电流的影响。最后,利用Matlab/Simu-link验证了定子短路电流表达式的正确性。

关键词：双馈风力发电机撬棒电路定子短路电流定子磁链转子磁链

一种基于神经网络逆的感应电动机解耦线性化改进策略

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电工技术学报 2008年第4期23卷 32-38页

作者：王新戴先中东南大学自动化学院南京210096

由于感应电动机运行过程中的参数变化,磁场定向控制和解析逆控制所实现的解耦线性化遭到破坏。为此,基于输出为转子磁链幅值和转速的电流控制型感应电动机模型,本文提出了一种神经网络逆解耦线性化方法,理论分析表明,此方法可以实现感... 详细信息

由于感应电动机运行过程中的参数变化,磁场定向控制和解析逆控制所实现的解耦线性化遭到破坏。为此,基于输出为转子磁链幅值和转速的电流控制型感应电动机模型,本文提出了一种神经网络逆解耦线性化方法,理论分析表明,此方法可以实现感应电动机系统的自适应解耦线性化,弱化转子磁链与转速之间的耦合,从而简化外环控制器的设计,进一步提高整个系统控制性能。最后,对采用所提解耦线性化方法的整个感应电动机控制系统进行仿真研究,仿真结果对比表明该解耦线性化方法是有效的。

关键词：转子磁链神经网络逆系统自适应解耦线性化感应电动机鲁棒性