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基于有限元的电机法兰止口变形研究

微电机 2024年第10期57卷 68-71页

作者：谢峰刘志军郑世保王真美的集团中央研究院美的电气有限公司

针对伺服电机一体化法兰止口尺寸在装配过程中存在的应力和变形问题，通常根据经验公式进行粗略计算，或者采用制造样机来实测，这样在精度控制和成本控制上都不是最优选择。因此如何在设计之初预测在装配过程中的装配应力，计算装配变... 详细信息

针对伺服电机一体化法兰止口尺寸在装配过程中存在的应力和变形问题，通常根据经验公式进行粗略计算，或者采用制造样机来实测，这样在精度控制和成本控制上都不是最优选择。因此如何在设计之初预测在装配过程中的装配应力，计算装配变形，进而简化加工流程，降低制造风险，越来越被大家所关注。本文采用有限元法，通过对装配过程中产生变形的因素进行分析计算，预判法兰止口的变形量，进而在零件阶段预留变形余量，减化工艺流程。该计算方法对类似过盈配合类的问题具有一定的参考意义。

关键词：有限元法兰止口过盈配合变形

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基于多元状态评估和相关分析的振动故障诊断

振动与冲击 2024年第17期43卷 269-277页

作者：黄杨森王勇刘云平冯小健东方电气集团东方电机有限公司四川德阳618000

针对运行状态汽轮发电机轴振、瓦振异常预警及其原因诊断困难问题,提出一种基于多元状态评估(multivariate state evaluation technology,MSET)和相关分析(correlation analysis, CA)的故障诊断方法。首先基于MSET和滑动窗口计算当前评... 详细信息

针对运行状态汽轮发电机轴振、瓦振异常预警及其原因诊断困难问题,提出一种基于多元状态评估(multivariate state evaluation technology,MSET)和相关分析(correlation analysis, CA)的故障诊断方法。首先基于MSET和滑动窗口计算当前评价窗口内参量估计值与其运行值的残差;其次计算当前评价窗口内参数间相关系数与状态矩阵中对应相关系数的残差;再次通过为各参数相对偏差均值或残差均值、各相关系数残差设定阈值,从而提取出异常特征;最后基于异常特征和欧式距离进行振动异常预警和异常故障诊断。利用掌握的汽轮发电机运行数据测试验证,测试结果表明,所提故障诊断方法切实可行,与单一的参数自身变化评价或相关分析相比,可提取更多异常或故障特征,具备多故障诊断分析能力,更有利于振动异常预警和提高故障诊断准确性。

关键词：多元状态评估(MSET) 相关分析(CA) 异常预警故障诊断

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水泵水轮机抽水造压阶段无叶区压力脉动特性

中国农村水利水电 2024年

作者：王海涛陈善贵康文喆管子武田鹏连鹤龙韩刘山张政安徽绩溪抽水蓄能有限公司东方电气集团东方电机有限公司

为探究水泵水轮机抽水造压期间机组压力脉动特性，以某原型水头水泵水轮机为研究对象，采用计算流体动力学方法，分别对两种典型启动流程抽水造压稳定状态时转轮与无叶区流态及压力脉动进行比较分析。结果表明：均压管开启时无叶区压力... 详细信息

为探究水泵水轮机抽水造压期间机组压力脉动特性，以某原型水头水泵水轮机为研究对象，采用计算流体动力学方法，分别对两种典型启动流程抽水造压稳定状态时转轮与无叶区流态及压力脉动进行比较分析。结果表明：均压管开启时无叶区压力平均系数模拟值与试验值较为接近，相对偏差分别为2.738%与2.103%；当活动导叶在完全关闭状态下完成抽水造压时，转轮各叶间流道内均形成大尺度的失速漩涡，无叶区内呈现明显的“水环”流动特征，而当其在预开0.78°状态完成抽水造压时，转轮叶间流道内的流动较为平顺，仅在局部区域有小尺度的漩涡与堵塞；各测点处转轮叶片通过频率(10 fn)成分均较为明显，同时在0～10 fn范围内存在较为丰富的频率成分，对无叶区压力脉动的影响较大；对活动导叶完全关闭的抽水造压过程而言，各测点处的压力脉动幅值明显高于预开状态，且由于均压管开启与否对无叶区流动及转轮通过流量的影响程度不同，在均压管开启后无叶区进口上冠处0～10 fn压力脉动峰峰值与10 fn对应幅值均高于均压管关闭情况。综合考虑启动流程中的压力脉动幅值以及活动导叶经历极小开度时的扭转自激振动稳定性，对高水头水泵水轮机而言，建议优先考虑活动导叶预开状态完成抽水造压的启动流程。

关键词：水泵水轮机抽水造压压力脉动非定常流动数值模拟

兼顾新能源消纳与频率电压支撑的电池储能系统优化规划

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 3-12页

作者：胡泽春蔡福霖冯建洲清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 中国华能集团有限公司北京100031

随着新能源发电占比的逐步提升,电力系统消纳新能源发电的难度和压力增大,电网的频率和电压稳定性面临巨大挑战。通过在电网中配置电池储能系统,不仅可以提升新能源的消纳能力,还可以提升系统频率和电压的支撑能力。因此,研究电池储能... 详细信息

随着新能源发电占比的逐步提升,电力系统消纳新能源发电的难度和压力增大,电网的频率和电压稳定性面临巨大挑战。通过在电网中配置电池储能系统,不仅可以提升新能源的消纳能力,还可以提升系统频率和电压的支撑能力。因此,研究电池储能系统优化规划方法,考虑储能在电力系统正常运行时用于新能源消纳,在紧急情况下对频率和电压进行快速支撑,从而提高储能利用率,降低系统成本。建立了考虑新能源消纳的电池储能系统协同规划模型,可得到输电网中集中式电池储能系统和配电网中分布式电池储能系统的选址定容结果。提出了一种兼顾频率和电压支撑的电池储能系统规划方法,分别对储能位置、无功功率容量、有功功率容量和能量容量进行优化规划。综合考虑储能的多重功能,构建其支撑系统调频调压的约束,建立了兼顾新能源消纳与频率电压支撑的电池储能系统优化规划模型,得到电池储能系统的最终选址定容结果。基于IEEE 24节点输电网和IEEE 33节点配电网设计算例系统进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。

关键词：电池储能系统选址定容新能源消纳频率支撑电压支撑

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基于有限元的防蠕变O形圈预紧力研究

微特电机 2024年第6期52卷 26-29页

作者：谢峰姬峰王真美的集团中央研究院佛山528311 美的电气有限公司佛山528311 广东美的智能科技有限公司佛山528311

针对伺服电机浮动端轴承出现的跑外圈问题,通常采用增加橡胶O形圈来进行相应处理。由于O形圈的尺寸规格,以及O形圈的开槽尺寸和公差,直接会影响到防跑圈力矩,在选用O形圈规格和设计O形圈槽的尺寸时需要核算相关内容。采用有限元法,对不... 详细信息

针对伺服电机浮动端轴承出现的跑外圈问题,通常采用增加橡胶O形圈来进行相应处理。由于O形圈的尺寸规格,以及O形圈的开槽尺寸和公差,直接会影响到防跑圈力矩,在选用O形圈规格和设计O形圈槽的尺寸时需要核算相关内容。采用有限元法,对不同硬度和不同沟槽尺寸下O形圈提供的预紧力和防跑圈力矩进行分析计算,该计算方法对O形圈的选型和O形圈沟槽的设计具有一定的指导意义。

关键词：蠕变 O形圈接触压力非线性有限元分析

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磁场调制技术在高效压缩机电机中的应用研究

电器 2024年第8期 73-75页

作者：李宗洋徐飞程文毛临书谭辉广东美芝制冷设备有限公司 528333 美的集团股份有限公司 5283333

在全球节能减排与绿色可持续发展的宏大背景下,如何进一步降低能源消耗成为众多家电消费者关注的焦点问题。压缩机电机的高效化,被视为减少空调产品耗电量、提升系统整体能效的关键路径。磁场调制技术可利用磁密谐波产生恒定电磁转矩,... 详细信息

在全球节能减排与绿色可持续发展的宏大背景下,如何进一步降低能源消耗成为众多家电消费者关注的焦点问题。压缩机电机的高效化,被视为减少空调产品耗电量、提升系统整体能效的关键路径。磁场调制技术可利用磁密谐波产生恒定电磁转矩,其转矩密度和效率较常规电机更高,有利于压缩机电机向高功率密度、高能效方向发展。本文针对高效压缩机电机中的磁场调制技术展开了研究,以6槽8极磁场调制电机作为研究对象,分析了磁场调制技术对电机磁场谐波、电磁转矩的影响,揭示了磁场调制技术在压缩机电机中的功率密度以及能效提升机理,对比了不同工况下的电机效率。考虑到磁场调制电机的电流谐波问题,本文对比并分析了实测电流下的电机电磁力,揭示了磁场谐波对电磁力的影响规律,提出了磁场调制电机电磁噪声改善的技术方向,提高了磁场调制技术在空调压缩机电机中的应用价值。

关键词：压缩机永磁电机磁场调制电机效率噪声

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考虑SOC优化设定的电-氢混合储能系统的运行优化

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 65-76页

作者：姜智霖郝峰杰袁志昌朱小毅郭佩乾潘海宁项淼毅贺宁怡清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 中国长江三峡集团有限公司北京100038

针对含电-氢混合储能的源网荷储系统,为提高新能源的消纳水平并降低系统运行成本,提出了考虑SOC优化设定的电-氢混合储能系统的运行优化方法,实现系统的日前-实时优化调度。首先提出了大容量储能系统SOC优化设定的方法,以确定储能系统... 详细信息

针对含电-氢混合储能的源网荷储系统,为提高新能源的消纳水平并降低系统运行成本,提出了考虑SOC优化设定的电-氢混合储能系统的运行优化方法,实现系统的日前-实时优化调度。首先提出了大容量储能系统SOC优化设定的方法,以确定储能系统日前的始末SOC优化设定值。随后,基于双延迟深度确定性策略梯度算法,提出了一种日前-实时优化调度模型训练方法。结合储能SOC的优化设定值和日前运行数据,建立了源-网-荷-储系统的实时优化调度模型,实现日前和实时综合优化调度。最后,通过算例分析验证了所提运行优化方法的有效性。结果表明,大容量储能系统的SOC优化设定方法可以有效提高系统收益,日前-实时优化调度模型则在日前优化调度的基础上减少了预测误差带来的影响。

关键词：混合储能氢储能系统 SOC优化设定深度强化学习日前-实时调度

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混合多类型储能的分布式能源系统运行优化方法

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南方电网技术 2024年第8期18卷 29-38,60页

作者：郭佩乾郝峰杰袁志昌尹立坤姜智霖潘海宁项淼毅清华大学电机系北京100084 中国长江三峡集团有限公司武汉430010

对于含多类型混合储能系统的运行优化,通常将所有设备等效为一个整体,并未考虑各储能系统的运行特性差异等因素,最终导致设备利用率低,经济运行能力差。为此,首先以最大可再生能源消纳以及最小电网交换电量为目标,构建了优化函数模型。... 详细信息

对于含多类型混合储能系统的运行优化,通常将所有设备等效为一个整体,并未考虑各储能系统的运行特性差异等因素,最终导致设备利用率低,经济运行能力差。为此,首先以最大可再生能源消纳以及最小电网交换电量为目标,构建了优化函数模型。其次,考虑到多类型储能系统在充放电动态特性、运行成本特征以及SOC设定等方面差异,提出了一种结合能量型储能SOC一致性约束的双层解耦式运行优化方法,以适应分布式能源系统中的多类型储能协同运行。最后,以某个在建的分布式可再生能源系统工业示范园区数据为基础,对所提方法进行了算例验证与分析。结果证明,所提方法在保证分布式能源系统内多个能量型储能系统充放电同步性的同时,能够对具有相同运行特性的储能系统进行聚类,有效了降低计算复杂性,完成多类型储能协调与优化,并最终促进分布式能源系统的新能源消纳。

关键词：分布式能源系统功率型储能能量型储能双层解耦式运行优化聚类降维 SOC一致性约束

基于共模阻抗的双馈异步发电机转子绕组绝缘在线监测

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中国电机工程学报 2024年

作者：郑大勇乐振春常玉红谢欢桂林陆格野党智敏张品佳清华大学电机系国家电网有限公司国网新源集团有限公司国网冀北电力有限公司电力科学研究院

与传统同步励磁发电机相比，双馈异步电机转子绕组受力复杂，绝缘磨损更为严重，因此其绝缘问题更需关注。目前转子绝缘问题只能通过转子绕组短路故障诊断方法进行事后保护性切除，无法实现绝缘老化预警。本文提出了一种利用转子侧变流... 详细信息

与传统同步励磁发电机相比，双馈异步电机转子绕组受力复杂，绝缘磨损更为严重，因此其绝缘问题更需关注。目前转子绝缘问题只能通过转子绕组短路故障诊断方法进行事后保护性切除，无法实现绝缘老化预警。本文提出了一种利用转子侧变流器产生的开关电压谐波和对应的漏电流谐波响应，对转子绕组绝缘共模等效阻抗进行在线测量的方法。理论分析和实验结果表明该方法可以在线监测转子绕组绝缘等效参数的变化，实现转子绕组绝缘老化非侵入式在线监测。

关键词：双馈异步发电机绝缘老化转子绕组在线监测共模阻抗