大容量储能发电机并联运行励磁控制算法

大容量储能发电机作为脉冲电源，整流后通过逆变器向大功率脉冲负载供电。采用储能发电机直流侧并联方式工作，可以有效提高系统带载能力与可靠性。当并联运行的储能发电机转速不同时，根据转速合理分配电机释放功率可以有效提高系统工作效能，因此需要设计一种具有功率调节功能的励磁控制算法。在电压、电流双闭环控制的基础上，引入功率前馈控制，推导并求解了前馈功率与励磁电流关系以及控制参数，并根据电机初始转速设计了功率分配算法。仿真试验结果表明，功率前馈控制在励磁控制过程中起主导作用，有效分配储能电机释放功率大小，提高了励磁电流响应速度，抑制了负载功率扰动对励磁控制系统的影响。     

并联同步发电机有功分配的最优控制

一、前言在采用交流电的中型舰艇上,一般有一个或一个以上电站,在每个电站中,装有两台或两台以上的交流同步发电机。装在一个电站中的发电机要求能够长期稳定并联运行。在并联运行的发电机之间,应按发电机容量比例自动分担电网功率。从理论上说,如果并联机组所有机电参数的标么值相等,调压器特性及调速器特性也相同,那么机组在任何工况下都能按比例分担电网功率。实际上这种情况是不存在的。机组的参数差异是不可避免的。其中尤以机组转动惯量和调速器特性的差异对有功功率的分配起决定性的影响。对于同类型的原动机和调速器,其调速特性会因制造装配及调整上的误差而产生特性不一致,也会因长期使用而发生特性的变化。在有些舰艇上,出     

船舶综合电力系统绝缘电阻在线检测方法

当前采用中压直流供配电的船舶综合电力系统,在发电机端和负载端均存在接地电阻,对其电网绝缘电阻的在线检测产生较大影响。为此,提出一种改进注入法在线绝缘检测方案,通过外加电源和负载状态量获取的方式,排除系统接地电阻带来的影响。首先,在整流发电机接地电阻处,分别正向和反向并联直流电源,采用电源叠加法得到系统绝缘电阻解析表达式;然后,利用实时获取的变频器接地电阻柜的开关状态,折算直流母线实时的绝缘电阻值;最后,搭建了全系统仿真模型并进行了验证。研究结果表明：所提方案测量精度满足工程需求,为综合电力系统母线绝缘的在线检测提供了理论基础。     

带整流负载的同步发电机阻尼绕组的性能研究

应用仿真与试验相结合的方法,研究了同步发电机阻尼绕组对同步发电机整流系统运行稳定性、交直流电压和电流波形及换相过程等诸多方面的影响,由此提出该类发电机可采用不带阻尼绕组而在ｑ轴方向增设适当短路绕组的转子结构形式,以减小发电机及系统的短路电流．     

十二相同步发电机整流系统的数字仿真（I）──数学模型

本文对十二相同步发电机整流系统的动态运行进行了数字仿真研究,建立了以整流系统运行状态的分析为基础,用于描述十二相同步发电机—整流桥—负载系统动态过程的状态空间形式的数学模型。该模型既符合实际,又便于计算机仿真。本文提出的仿真方法也适用于三相、六相同步发电机整流系统。     

十二相同步发电机整流系统的数字仿真（Ⅱ）──仿真和试验结果

在“十二相同步发电机整流系统数字仿真研究（Ⅰ）”的基础上,本文详细研究了发电机参数、负载参数、原动机参数、励磁反馈控制参数等对该类系统暂态过程和运行稳定性的影响;较完整、全面地提供了各种运行情况下系统动态和稳态时的数字仿真曲线,从而为设计带整流负载的十二相同步发电机提供参数选择的依据,并能对所设计的该类系统的运行稳定性进行预估。     

交流变频调速技术及其在现代工业中的应用与发展

一、引盲 随着现代工业的发展,三相异步电机由于其结构简单,节省村料,运行可靠,效率和功率因素较高,价格较便宜,而得到了广泛的应用,成为主要的工业动力设备。但是由于其调速性能方面的原因,在很多需要无级调速的场合不得不采用直流调速,滑差电机和液力偶合调速方式。电机调速一直成为电机发展的主要课题,得到了各方面的普遍重视。近年来,由于晶闸管整流技术的发展,矢量控制理论的应用和电子器件的飞速发展,为获得变频电源提供了新的途径,促进了变频调速技术的广泛应用。     

船用同步发电机无功环流补偿线路的分析

本文在对各种调差线路和差动无功环流补偿线路进行具体分析的基础上,得出了n台采用无功环流补偿装置的船用同步发电机并联运行时,电网电压及各机无功电流的一般公式,由此可看出影响调压精度和无功负载分配的的各个因素以及它们之间的关系。     

基于可变虚拟阻抗的感性逆变器下垂控制

为解决并联逆变器功率分配差异,首先从逆变器并联的功率传输特性出发分析了线路阻抗差异对感性逆变器无功功率分配的影响;然后,通过选取合适的逆变器双环控制参数,将逆变器等效输出阻抗设计成感性,并在传统下垂控制的基础上引入虚拟阻抗,通过实时无功与给定无功的偏差调节虚拟阻抗补偿线路阻抗差异。随后的仿真结果证明:该方法能实现线路阻抗差异下逆变器并联功率均分。     

基于电压波形相似度测量的十二相不控整流装置故障诊断

为实现十二相整流发电机整流装置故障准确定位,首先对正常和故障情况下的整流二极管两端电压进行解析分析,得到两种情况下整流二极管两端波形的解析表达式;其次,建立了十二相不可控整流装置的仿真模型,仿真验证解析表达式的正确性,并指出了整流二极管在故障前后的电压波形变化规律;再次,基于向量夹角余弦提出了十二相不可控整流装置故障诊断算法,并通过动态滑动窗口算法解决了电压波形的相位对齐问题;最后,以十二相同步整流发电机整流装置中整流二极管两端的实际电压波形试验验证了该方法的有效性。     

变换器短路故障时整流发电机的暂态电流计算

考虑直流变换器侧短路故障时,整流发电机带直流变换器运行可以等效为整流发电机突加RLC负载,其暂态电流计算直接关系到直流故障诊断和保护。通过将RLC负载从直流侧等效至交流侧后,将暂态电流计算等效为同步发电机串联RLC后三相短路电流计算;在得到了暂态电流的表达式后,通过类比同步发电机三相短路电流的初值、终值和时间常数计算,近似得到了暂态电流的解析表达式,并给出了电流峰值和峰值时间。通过仿真验证了该解析表达式的有效性,可以用于对直流故障诊断和保护方法的确定。     

柴油机PID、F并联调速控制研究

为了提高柴油机动态和稳态控制性能,提出了PID、F并联调速控制的方法,并利用Matlab/Simulink工具箱对PID、F交替调速控制和并联调速控制进行了仿真研究,表明Fuzzy-PID并联控制的性能优于常规PID控制和单纯的模糊调速控制以及PID、F交替调速控制的调速性能.     

多机整流并联系统运行稳定性问题研究通过鉴定

由我院四系张盖凡教授等人组成的“多机整流并联系统运行稳定性问题研究”课题组,从1987年7月开始,对国家某重点研制项目中可能出现的系统运行稳定性问题及谐波和电磁干扰情况,进行了500多次探讨性试验研究和理论研究工作,经过两年多的艰苦努力,已经获得     

硅整流发电机坦克供电系统瞬态特性的计算

采用状态变量计算硅整流发电机的工作特性是最新的研究成果.本文将这一成果开发到硅整流发电机坦克供电系统瞬态特性的研究中.实践证明,能大大节省计算工作量.文中有计算实例和与实车试验结果的对比.     

中船现代公司完成“自主品牌大功率船用发电机开发及产业化”项目

2012年11月9日,由镇江中船现代发电设备有限公司完成的江苏省科技成果转化专项资金项目"自主品牌CMXD630-64K大功率船用发电机开发及产业化"通过江苏省科技厅验收。标志着该公司已从完全依靠许可证技术生产单一的普通船用发电机扩展到海工中高压发电机、特种船舶带非线性负载发电机、陆用电站并网自动调压调功率因素发电机、核电站核1E级应急发电机等多个领域,市场占有率逐年提高。     

考虑直流侧线路阻抗时十二相发电机整流系统突然短路的研究

根据十二相同步发电机的数学模型,对考虑直流侧线路阻抗的十二相发电机整流供电系统直流侧突然短路过程进行了数字仿真及试验验证.分析了线路电阻和电感对短路电流的影响.     

突加负载对同步发电机整流系统直流侧电压的影响

为了研究发电机整流系统输出直流母线电压随突加负载的变化机理,基于交流发电机突加静态平衡负载的分析方法,给出了发电机整流系统直流侧突加负载时的瞬时电压表达式。首先,给出了发电机整流系统等效电路模型;然后,将直流侧负载等效到整流桥的交流侧,并利用整流桥本身的特性,推导了突加负载时直流侧瞬时电压表达式;最后,通过交流发电机突加静态平衡负载的理论计算结果检验了相应PSCAD仿真模型的可行性,并在此基础上,建立了发电机整流系统直流侧突加负载的PSCAD仿真模型,仿真结果验证了所提计算方法的正确性。     

某型发电机可靠性试验系统研究

为了对某型发电机进行可靠性试验,根据试验需求,设计了带能量反馈的试验系统。该系统与发电机输出带纯电阻性负载方案相比,大大节约了试验的耗电量,并利用仿真软件PSCAD/EMTDC建立了试验系统的仿真模型,对系统在不同扰动下的动态特性进行了仿真研究。仿真结果与试验结果相吻合,说明所建试验系统模型的正确性,也得出了该试验系统具有良好的运行稳定性的结论。     

脉冲负载柴油发电机组的FBS模型设计及试验

在分析了机组的工作特性和功能需求的基础上,推导出了可以完成机组功能需求的期望行为,设计出了可以实现期望行为的机组结构。重点研究了柴油机功率确定、储能飞轮惯量优化及增压器匹配设计等问题,并将废气涡轮增压柴油机应用到该型机组。对机组的设计进行了试验验证。试验结果显示,机组性能满足设计要求。针对试验过程中负载突加初期的增压器供气滞后问题,提出了电力辅助涡轮增压方案,该方案可有效降低机组的燃油消耗和动态调速率。     

新型SRD软开关功率电路分析与仿真

针对开关磁阻电机调速系统(SRD)电磁干扰及开关损耗大的问题,提出了一种新型并联谐振软开关变换器的电路拓扑。通过在传统公共逆变桥的各相开关上并联一个缓冲电容,并在直流母线上加入一个由两个电感与一个电容为主要组成元件的谐振环节,实现对所有功率开关和谐振开关的软动作。此电路没有采用电感与分压电容中性点连接方式,故不会因中性点电位变化而影响系统可靠性。理论分析及MATLAB仿真结果表明:该电路具有控制简单,母线电压过渡速度快,谐振元件参数小,功率损耗小等特点。