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抽水蓄能电站静止变频器(SFC)容量设计研究

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机电信息 2025年第3期 48-51,56页

作者：黄海晏刘欢潘仁秋朱祥许冬南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211100

对抽水蓄能电站静止变频器(SFC)的容量计算方法进行了研究。分析了机组起动过程中风摩损耗、轴承摩擦损耗、定子绕组铜耗、定子铁耗产生的阻力损耗特性,研究了机组损耗对SFC容量设计的影响。根据损耗曲线及机组变频起动时间要求,计算SF... 详细信息

对抽水蓄能电站静止变频器(SFC)的容量计算方法进行了研究。分析了机组起动过程中风摩损耗、轴承摩擦损耗、定子绕组铜耗、定子铁耗产生的阻力损耗特性,研究了机组损耗对SFC容量设计的影响。根据损耗曲线及机组变频起动时间要求,计算SFC最小设计容量,选择合适的SFC设计容量,并对机组起动时间进行计算校核。依据大型抽水蓄能机组SFC容量设计需求,通过计算分析验证SFC容量设计及选择的正确性,旨在为大型抽水蓄能机组静止变频起动装置容量设计和选择提供参考。

关键词：抽水蓄能静止变频器机组损耗 SFC容量设计机组起动时间

发电电动机静止变频器起动低频运行阶段的谐波特性

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中国电机工程学报 2014年第36期34卷 6450-6457页

作者：陶大军戈宝军林鹏董传友哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江省哈尔滨市150080

磁动势与电磁转矩谐波特性的准确计算是对发电电动机起动运行性能进行分析的前提。在发电电动机静止变频器起动低频运行物理过程分析的基础上,建立了此运行阶段电流计算的精确模型,通过实例对电流谐波特性进行了定量计算;然后以此模型... 详细信息

磁动势与电磁转矩谐波特性的准确计算是对发电电动机起动运行性能进行分析的前提。在发电电动机静止变频器起动低频运行物理过程分析的基础上,建立了此运行阶段电流计算的精确模型,通过实例对电流谐波特性进行了定量计算;然后以此模型推导出了计及时间谐波影响的定子磁动势表达式,分析了不同时间谐波对定子基波磁动势的影响。最后,在计及转子凸极效应影响的情况下,推导出了低频运行过程中电磁转矩解析计算公式,样机电磁转矩的有限元计算结果验证了解析公式推导的正确性。计算结果表明:5次、7次时间谐波对定子磁动势影响最大,而11次、13次与29次、31次影响近似;6次谐波转矩幅值达到恒定分量的44.94%,12次谐波转矩幅值超过恒定转矩分量的30%。

关键词：发电电动机静止变频器谐波特性磁动势电磁转矩

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静止变频器起动过程非特征谐波特性分析

电网技术 2024年

作者：兰征彭曦姜飞姚鹏纪岸兵湖南工业大学电气与信息工程学院长沙理工大学电气与信息工程学院珠海万利达电气自动化有限公司

静止变频器(Static Frequency Converter， SFC)在运输行业、电力行业、工业自动化、新能源行业应用广泛，已成为现代工业生产中重要的一环。然而，SFC驱动电机易引发电能质量问题，以抽水蓄能电站为例，SFC起动产生的谐波导致厂用电设... 详细信息

静止变频器(Static Frequency Converter， SFC)在运输行业、电力行业、工业自动化、新能源行业应用广泛，已成为现代工业生产中重要的一环。然而，SFC驱动电机易引发电能质量问题，以抽水蓄能电站为例，SFC起动产生的谐波导致厂用电设备损坏或自动装置误动作，甚至谐波传递至上级电网，影响电网的安全稳定运行。针对SFC起动过程中的谐波问题，研究非特征谐波产生机理，建立考虑限流电抗器的SFC网侧电流精准数学模型，分析得出影响非特征谐波含量的主要因素，揭示断续换相过程、电机内部扰动和外部扰动过程对非特征谐波的普适性影响规律。最后，基于某抽水蓄能电站的实际参数搭建Matlab/Simulink仿真模型，结合现场测试结果，验证本文对抽水蓄能电站内部非特征谐波特性分析的正确性与准确性。

关键词：静止变频器 SFC起动非特征谐波断续换相

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静止变频器起动抽水蓄能电机初始导通方案

电工技术学报 2013年第11期28卷 147-154页

作者：戈宝军陶大军董传友吕艳玲哈尔滨理工大学电气与电子工程学院哈尔滨150080

运用理论分析与有限元法计算相结合的方法,以一台170MW抽水蓄能电机结构参数为例,在对其常规停机位置和特定停机位置感应电压进行分析计算的基础上,提出了抽水蓄能电机静止变频器起动初始导通特定停机位置点感应电压相等的控制问题,推... 详细信息

运用理论分析与有限元法计算相结合的方法,以一台170MW抽水蓄能电机结构参数为例,在对其常规停机位置和特定停机位置感应电压进行分析计算的基础上,提出了抽水蓄能电机静止变频器起动初始导通特定停机位置点感应电压相等的控制问题,推导出了特定位置点感应电压的表达式,精确定位出特定位置点与定子绕组轴线的相对位置。研究了特定位置点初始导通方案与产生正向电磁转矩的规律,提出了抽水蓄能电机特定停机位置点起动时初始导通控制方法,并对实验电机在不同导通控制方案下的感应电压与转速方向进行了测试。实验结果验证了文中理论分析和所提方法的正确性。

关键词：抽水蓄能电机静止变频器初始位置特定位置点导通方案

抽水蓄能机组无位置传感器静止变频器启动控制策略

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电力系统自动化 2012年第23期36卷 114-119页

作者：王德顺杨波李官军陶以彬姬联涛中国电力科学研究院(南京) 江苏省南京市210003

提出了一种抽水蓄能机组静止变频器启动控制策略,并根据理想同步电机数学模型分析了机组电压与磁通的关系,实现了机组启动过程中的无位置传感器转子位置检测。介绍了基于无位置传感器的转子初始位置检测、低频阶段转子位置估算的原理与... 详细信息

提出了一种抽水蓄能机组静止变频器启动控制策略,并根据理想同步电机数学模型分析了机组电压与磁通的关系,实现了机组启动过程中的无位置传感器转子位置检测。介绍了基于无位置传感器的转子初始位置检测、低频阶段转子位置估算的原理与实现方法,并进行了仿真验证。基于提出的控制策略,开发了大型抽水蓄能机组静止变频器启动装置,并应用于潘家口抽水蓄能电站90MW发电电动机的启动控制试验,实现了水泵启动过程的转子位置检测、脉冲换相、自然换相及同期控制。研究成果已在某抽水蓄能电站投入运行,通过了现场应用验证,证明了所提出方法的可行性。

关键词：抽水蓄能电站静止变频器无位置传感器同步电机启动方式

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静止变频器并联运行的研究

电力电子技术 2001年第2期35卷 26-28页

作者：宋庆国祁承超姚国顺钟炎平空军雷达学院武汉430019

在分析典型逆变器并联系统的基础上 ,提出一种新颖的静止变频器并联运行的方案 ,较好地解决了并联系统中各分系统之间的电压同步和电流均衡问题。

关键词：并联运行电流均衡正弦脉宽调制逆变器静止变频器

静止变频器自然换相阶段过流故障原因分析及改进

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水力发电 2014年第11期40卷 4-5,54页

作者：钟齐勇广州蓄能水电厂广东广州510950

统计分析广州蓄能水电厂B厂静止变频器自然换相阶段过流故障现象及原因。基于实测及理论推断,指出其缺陷在于静止变频器逆变器逆变角β裕度不足。通过改进静止变频器的逆变角β,消除了过流故障模式。

关键词：静止变频器自然换相过流逆变角广州蓄能水电厂

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静止变频器电动与制动工况的切换逻辑

电力电子技术 2020年第4期54卷 69-71页

作者：王吉涛闫春乐哈尔滨理工大学黑龙江哈尔滨150080 国电南瑞科技股份有限公司江苏南京211106

大型燃气轮机在并网发电前多采用静止变频器(SFC)拖动透平,从吹扫转速下降到暖机转速过程中经历了电动模式到制动模式再到电动模式的切换。切换过程如果控制不当,则会出现2个功率桥直流端电压的顺向串联,造成严重短路故障。分析了SFC在... 详细信息

大型燃气轮机在并网发电前多采用静止变频器(SFC)拖动透平,从吹扫转速下降到暖机转速过程中经历了电动模式到制动模式再到电动模式的切换。切换过程如果控制不当,则会出现2个功率桥直流端电压的顺向串联,造成严重短路故障。分析了SFC在电动状态、制动状态、电动到制动转换暂态、制动到电动切换暂态各电量关系,以及直流电压顺向串联的产生机理,提出了先控整流桥后控逆变桥,以直流电流幅值为判断准则的切换控制逻辑,给出了控制逻辑框图。现场应用情况和试验波形表明了所提控制逻辑的合理性。

关键词：静止变频器能量回馈切换逻辑

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静止变频器启动控制策略与限制曲线

电气传动 2019年第8期49卷 3-6页

作者：杨合民简优宗周洪涛胡静吴伟亮南瑞集团(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

采用静止变频器(SFC)拖动是目前大型同步机组柔性启动的最佳方式,可以将同步机组从静止或盘车状态平滑地拖入目标转速,不对电网产生冲击。从电机动力学方程和电磁关系方程入手,考虑了电机定、转子之间的相互耦合以及绕组压降的扰动,对... 详细信息

采用静止变频器(SFC)拖动是目前大型同步机组柔性启动的最佳方式,可以将同步机组从静止或盘车状态平滑地拖入目标转速,不对电网产生冲击。从电机动力学方程和电磁关系方程入手,考虑了电机定、转子之间的相互耦合以及绕组压降的扰动,对各控制对象和执行机构设计了控制器。根据电机、SFC设备特性,给出了不同启动阶段的约束条件和边界曲线,使得在满足设备安全的条件下能够尽可能地缩短启机时间,提高成功率。最后给出了该控制策略在300 Mvar同步调相机组应用中的启动波形,验证了控制策略的正确性和合理性。

关键词：静止变频器启动同步电机控制策略限制曲线