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。     

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。     

励磁突变对无刷励磁同步发电机整流系统负载电流的影响

分析了无刷励磁同步发电机整流系统突加/突卸励磁时的过渡过程,得到了影响负载电流上升和下降时间的主要时间常数,并对理论分析结果进行了仿真和实验研究,仿真结果与理论分析吻合良好.实验波形所反映的变化趋势亦与仿真及理论分析结果较为符合.     

船舶交直流混合电力系统接地方式对直流共模电压影响研究

针对船舶交直流混合电力系统中交流侧故障引起直流共模波动的问题,首先通过将不控整流桥转换成开关函数,对常见的三种系统拓扑结构故障回路进行了简化;然后,分析了在故障下发电机中性点接地电阻值对直流单极电压波动的影响,得出了不同拓扑结构下发电机中性点接地方式的选择依据;最后,运用PSCAD/EMTDC仿真验证了该结论的正确性,为接地方式的综合选定提供了重要依据。     

带三相四线制二极管整流桥负载的同步发电机的等效电路模型

带三相四线制二极管整流桥负载的发电机始终处于非对称运行状态。为了进行系统性能的解析分析,将发电机的d、q轴变量分解为低频和高频分量分别处理,忽略了转子回路对高频电流的电阻及阻尼绕组对低频分量的作用,假定交、直轴超瞬态电抗相等,建立了同步发电机的等效电路模型,并给出了稳态时等效发电机的Park方程、相量图及稳态量的计算方法。分别通过发电机整流桥硬件系统的试验及在EMTDC软件环境下详细模型的仿真对等效电路模型进行了验证,结果证明了其正确性。所给出的等效电路模型可应用于此类系统的性能分析与小扰动稳定性研究。     

舰船电力系统动态模拟的几个问题

本文针对舰船电力系统的特点,讨论了同步发电机及励磁系统动态模型建模计算的基本原则和方法。阐述了使舰船同步发电机的基本参数及非线性特性同时满足相似条件的建模方案及其可行性。给出了突加、突减负载时动态模型的建模方法,推导出相应的计算公式;研究了采用原型励磁调节器时的相似条件及其实现方法。给出了可控相复励励磁系统模拟计算机模拟的结构线路图。     

同步发电机气隙磁场非正弦时整流系统性能的研究

提出了一种发电机气隙磁场非正弦分布时整流系统的近似电路模型和仿真方法;分析了气隙磁场非正弦分布对系统交直流电压和电流波形的影响．仿真结果表明,合理控制气隙磁场谐波含量有利于提高轻负载下整流电压的品质．由此提出：带整流负载的多相同步发电机采用气隙磁场非正弦分布的转子结构和集中整距的定子绕组（即所谓方波电机）是合理的     

舰船综合电力系统中压直流发电机组并联运行试验研究

针对舰船综合电力系统原动机性能差异造成的发电机组并网难题,首先构建了全尺寸中压整流发电机组双机并联试验系统,并通过稳态运行、推进调速和突加负载试验,验证了中压整流发电机组并网方案的可行性;然后,测试了并网机组在静态和调速、加载等暂态条件下的功率分配差度。试验结果表明:采用该并网方案和励磁控制策略的中压整流发电机组能够在工程允许的功率分配差度范围内可靠并联运行。     

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。     

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。     

电传动装甲车辆发动机发电机系统动态模型

针对电传动装甲车辆发动机-发电机系统建模难的问题,采用BP神经网络辨识发动机转矩,设计了发动机-发电机系统动态实验,在测得发动机在不同油门开度时的转速动态响应,并将电励磁旋转整流同步发电机等效为直流发电机的基础上,建立发动机-发电机系统动态模型。仿真与实验对比结果表明：模型满足车辆仿真精度要求。     

交流侧接CRM LCL谐振变换器的整流电路功率因数计算方法

为解决临界导通模式(CRM)LCL谐振结构后接整流桥引入的等效电感计算较为困难的问题,提出了一种交流侧接临界导通模式LCL谐振变换器的整流电路功率因数计算方法。首先,在分析CRM LCL谐振变换器下整流桥的工作状态的基础上,采用微分方程建立了LCL谐振变换器的输入电压、电流的数学模型,并利用LCL谐振变换器并联谐振电容的基波电压值对其实际电压值进行了近似处理;然后,对所提出的方法进行了实验验证。实验结果表明:所提方法可以较为准确地计算交流侧接临界导通模式LCL谐振变换器时整流电路的功率因数。     

考虑交流侧特征谐波的电网换相换流器小信号建模

电网换相换流器(Line Commutated Converter,LCC)作为技术性能优越的电力电子装置,可广泛应用于车辆、飞机、船舶、雷达站供电等军用电力系统领域.以可为军用雷达站、军事基地供电的基于电网换相换流器型高压直流输电(Line Commutated Converter Based High Voltage Direct Current,LCC-HVDC)系统为例,基于开关函数模型,推导建立了包含LCC整流站、LCC逆变站和直流线路的双端LCC-HVDC系统小信号模型,并与PSCAD/EMTDC详细电磁暂态模型进行对比,验证了所建立小信号模型的准确性;对比分析了考虑交流侧特征谐波分量与仅考虑交流侧基频分量的LCC-HVDC小信号模型的差异.所得研究成果可为向军用电力系统供电的LCC-HVDC系统的控制参数选取及小干扰稳定性分析提供模型基础.     

带可控整流负载的三相同步发电机的解析计算

在广泛应用的交流发电机整流系统中,对其可控时的稳态特性进行了解析计算.考虑了等效电路中电枢电阻对电压关系的影响,得出了实用的解析计算公式,并给出了计算步骤.实验证明,该结果具有较高的精度.     

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。     

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.     

带有高感性直流负载的桥式整流电路的计算

本文从带有高感性直流负载的单相及三相桥式整流电路稳态工作的物理情况出发,首先考虑交流侧电感的影响,导出了交流侧和直流侧之间的电压关系式和电流关系式。进而考虑交流侧电阻对电压关系的影响,将直流电压平均值用马克劳林级数表示,取前两项作为近似值,从而得出了足够准确而又便于实用的计算公式。三相桥式整流电路有三种可能的工作情况,主要取决于交流侧感抗对直流侧电阻比值的大小。本文确定了三种整流工作情况所分别对应的参数比值范围。     

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。     

均衡电抗器及变压器漏感在12脉波整流系统中的影响分析

以船用推进为背景,对一种带直流均衡电抗器的12脉波整流系统网侧谐波电流表达式进行了推导及简化。综合考虑了变压器交流输入端漏感、整流输出端均衡电抗器、变频器直流输入电压等因素,对其与电网电流总谐波畸变及输入功率因数的关系进行了分析和仿真,仿真与试验表明:计算与实际情况具有较高的吻合度。该方法尤其适用于对系统参数匹配性敏感的特殊船舶应用领域。     

带脉冲负载多相储能发电机励磁控制系统设计

对于转速和负载同时扰动的多相储能发电机励磁控制系统,传统电压反馈控制难以满足直流侧调压要求。为此,设计了一种具有前馈加电压、电流双闭环反馈控制结构的励磁控制系统。该系统在电压闭环与电流闭环控制的基础上,引入了前馈控制环节,给出了推导前馈控制方程以及获取前馈控制参数的方法。实验结果表明:前馈控制在励磁控制过程中起主导作用,有效提高了励磁电流响应速度;电流反馈与电压反馈控制可对前馈控制误差进行补偿,有效提高了直流侧调压精度。