双馈异步发电机定子匝间短路对并联支路环流特性的影响 被引量：1

1

作者 何玉灵 刘翔奥 +5 位作者 代德瑞 徐明星 张文 赵路佳 万书亭 李俊卿 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期74-81,共8页

分析了双馈异步发电机定子匝间短路故障前后的定子绕组并联支路环流特性。首先对正常情况和匝间短路情况下气隙磁通密度表达式进行了推导,得到了并联支路环流的解析表达式;然后建立了故障前后的二维有限元计算模型并对并联支路环流进行... 分析了双馈异步发电机定子匝间短路故障前后的定子绕组并联支路环流特性。首先对正常情况和匝间短路情况下气隙磁通密度表达式进行了推导,得到了并联支路环流的解析表达式;然后建立了故障前后的二维有限元计算模型并对并联支路环流进行求解计算;最后在故障模拟发电机组上完成了实验验证,所得实验结果与理论推导及有限元仿真结果基本吻合。结果表明:正常情况下发电机定子绕组无并联支路环流,而单条支路短路故障发生后并联支路内出现环流,其频率成分为f、f_(u)、(1+(n±x)(1-s))f,并且随着故障程度的加剧各并联支路环流频率成分幅值将会增加;两条并联支路发生相同程度短路故障后无并联支路环流。 展开更多

关键词 双馈异步发电机 定子匝间短路 有限元分析 并联支路环流 故障特征。

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定子匝间短路对发电机并联支路环流特性的影响 被引量：16

2

作者 何玉灵 万书亭 +1 位作者 唐贵基 武玉才 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期1-7,共7页

分析了汽轮发电机定子匝间短路故障下的并联支路环流特性,以及故障参数发展对环流特性的影响。对故障时的气隙磁密进行了推导,得到两条并联支路电势差表达式,分3种情况对并联支路的环流特性进行了分析。分析了短路程度加剧、两条支路有... 分析了汽轮发电机定子匝间短路故障下的并联支路环流特性,以及故障参数发展对环流特性的影响。对故障时的气隙磁密进行了推导,得到两条并联支路电势差表达式,分3种情况对并联支路的环流特性进行了分析。分析了短路程度加剧、两条支路有效匝数差增大、励磁电流增大等故障参数发展对环流特性的影响。实测了SDF-9型故障模拟发电机在3种不同匝间短路情况下的环流信号,实验结果与理论分析基本吻合。研究表明,当单条支路短路或两条支路不对称短路时,并联支路内部将产生基波与三次谐波环流,且环流数值将随短路不对称程度加剧或励磁电流增大而增大;当两条支路对称短路时,并联支路内部不产生环流,且不论短路如何发展、励磁电流如何增大,环流数值不变。 展开更多

关键词 汽轮发电机 定子匝间短路 并联支路 环流特性

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基于并联支路环流特征的转子匝间短路故障识别 被引量：17

3

作者 李永刚 赵艳军 +1 位作者 陈雷 纪璇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1014-1019,共6页

汽轮发电机转子绕组匝间短路是一种常见的发电机故障,为了对其进行状态监测和故障识别,提出了基于定子绕组并联支路环流特性的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障识别方法。通过分析汽轮发电机正常运行及转子匝间短路故障运行时各参数的变... 汽轮发电机转子绕组匝间短路是一种常见的发电机故障,为了对其进行状态监测和故障识别,提出了基于定子绕组并联支路环流特性的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障识别方法。通过分析汽轮发电机正常运行及转子匝间短路故障运行时各参数的变化,得到了定子绕组并联支路电压差和环流特性,即理想电机在正常运行时不存在电压差和环流,而转子匝间短路故障导致发电机定子绕组并联支路之间出现了电压差和环流,其大小和分布与短路严重程度呈对应关系。最后,实测了MJF-30-6型故障模拟发电机正常运行及故障运行时的环流信号,与理论分析结果基本符合。 展开更多

关键词 发电机 转子匝间短路 定子绕组 磁动势 并联支路环流 电压差 故障识别

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发电机气隙偏心时定子并联支路的环流特性分析 被引量：15

4

作者 万书亭 何玉灵 +1 位作者 唐贵基 李永刚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1547-1553,共7页

为了有效监测和诊断发电机主要的机械故障之一的气隙偏心故障,在分析发电机正常情况及气隙偏心故障时定子绕组并联支路环流特性的基础上,提出了一种基于环流特性的气隙偏心故障诊断方法。通过分析汽轮发电机在正常运行和气隙偏心故障时... 为了有效监测和诊断发电机主要的机械故障之一的气隙偏心故障,在分析发电机正常情况及气隙偏心故障时定子绕组并联支路环流特性的基础上,提出了一种基于环流特性的气隙偏心故障诊断方法。通过分析汽轮发电机在正常运行和气隙偏心故障时的气隙磁势、磁导、磁密,推导得到了发电机定子绕组各并联支路感应电势瞬时值和电势差的瞬时值表达式,然后结合静偏心、动偏心、动静复合偏心3种偏心故障下的气隙情况,具体分析了偏心故障下的定子并联支路环流的谐波成分特性及其与对应故障参数的变化关系,从而得到了定子绕组并联支路环流特性即故障使环流基频成分突出,环流值随偏心程度的加重而增大。实测SDF-9型故障模拟发电机气隙偏心故障时环流信号与理论分析结果基本符合。 展开更多

关键词 汽轮发电机 气隙偏心 定子绕组并联支路环流 故障诊断 气隙磁密 感应电动势

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基于载波移相并联的直驱风力发电并网变流器控制策略 被引量：25

5

作者 杨恩星 仇志凌 +1 位作者 陈国柱 吕征宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第21期8-13,共6页

直驱风力发电变流器需要全功率变流器,其网侧变流器设计要求低谐波输出、宽电压工作范围、高可靠性及快速的动态响应能力。受现有功率器件及其开关频率、发热等条件制约,采用单模块的变流器难以满足系统要求,因此采用载波移相并联作为... 直驱风力发电变流器需要全功率变流器,其网侧变流器设计要求低谐波输出、宽电压工作范围、高可靠性及快速的动态响应能力。受现有功率器件及其开关频率、发热等条件制约,采用单模块的变流器难以满足系统要求,因此采用载波移相并联作为并网变流器,使系统冗余性增强、输出电流控制的等效开关频率和采样频率都得到了提高,输出滤波电感的压降减小,提高了系统动态响应能力。针对载波移相并联变流器的环流问题,通过对载波移相并联系统环流数学模型的分析,提出了一种可以有效抑制环流同时改善系统动态性能的总电流输出外环加环流控制环的控制策略。仿真和实验结果验证了所提控制方案的可行性和有效性。 展开更多

关键词 载波相移 环流 变流器 直驱风力发电

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直驱式风力发电变流系统拓扑方案研究 被引量：15

6

作者 张钢 柴建云 +1 位作者 全恒立 阮白水 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期15-20,共6页

为了满足直驱式风力发电系统的大容量、高功率密度以及高可靠性需求,提出同时采用功率模块并联和变流器并联的主电路拓扑方案。首先,采用智能功率模块并联扩大单台变流器的容量,并利用差模电感对其存在的动态环流进行有效抑制,简单可靠... 为了满足直驱式风力发电系统的大容量、高功率密度以及高可靠性需求,提出同时采用功率模块并联和变流器并联的主电路拓扑方案。首先,采用智能功率模块并联扩大单台变流器的容量,并利用差模电感对其存在的动态环流进行有效抑制,简单可靠;其次,利用六相永磁同步电机中两套三相绕组之间的电气隔离,解决了机侧以及网侧变流器并联存在的零序环流问题,一方面扩大了系统容量,增加系统冗余性和可靠性,同时还可利用谐波对消技术减小注入电网的电流谐波。通过试验对文中所述系统方案的可行性进行了验证。 展开更多

关键词 风力发电 全功率变流器 并联技术 环流

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并联型永磁直驱风电系统的环流分析及其控制 被引量：25

7

作者 李瑞 徐壮 徐殿国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期38-45,共8页

并联是提高永磁直驱风电系统功率等级的一种有效方法,但同时也会带来环流、电流分配不均等诸多问题。针对这些问题,提出一种永磁直驱风电系统的新型拓扑,建立了它的平均模型,并对其存在的环流现象进行了分析,证明了新型拓扑结构机侧环... 并联是提高永磁直驱风电系统功率等级的一种有效方法,但同时也会带来环流、电流分配不均等诸多问题。针对这些问题,提出一种永磁直驱风电系统的新型拓扑,建立了它的平均模型,并对其存在的环流现象进行了分析,证明了新型拓扑结构机侧环流和网侧环流是互相独立的,并阐明了环流产生的根本机理,即环流是由并联变换器三相桥臂占空比零轴分量的不一致造成的。在上述分析的基础上提出一种环流控制器,在不影响其它被控量且不增加硬件开销的前提下抑制了机侧环流和网侧环流,解决了环流引起的不均流、波形畸变等问题,提高了系统的可靠性和效率。仿真和实验结果验证了所提方法的正确性。 展开更多

关键词 风力发电 永磁同步发电机 并联 环流 平均模型

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汽轮发电机转子短路故障时定子环流特性分析 被引量：6

8

作者 万书亭 何玉灵 +1 位作者 唐贵基 李永刚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期987-993,共7页

转子绕组匝间短路是发电机常见的电气故障之一,为了对其进行有效监测和诊断,在分析发电机正常情况以及在转子绕组匝间短路故障时定子绕组并联支路的环流特性的基础上,提出了一种基于环流特性的转子绕组匝间短路故障诊断方法。通过分析... 转子绕组匝间短路是发电机常见的电气故障之一,为了对其进行有效监测和诊断,在分析发电机正常情况以及在转子绕组匝间短路故障时定子绕组并联支路的环流特性的基础上,提出了一种基于环流特性的转子绕组匝间短路故障诊断方法。通过分析汽轮发电机在正常运行和转子绕组匝间短路故障时的气隙磁势、磁导、磁密,推导得到了发电机定子绕组各并联支路感应电动势瞬时值和电势差的瞬时值表达式。然后详细分析了转子绕组匝间短路故障时定子绕组并联支路环流各次谐波成分与对应故障参数的变化关系,从而得到了定子绕组并联支路环流特性,故障将使环流频谱二倍频成分突出,环流值将随着转子绕组短路程度的加重而增大。最后实测了SDF-9型故障模拟发电机正常及转子绕组匝间短路故障时环流信号,与理论分析结果基本符合。 展开更多

关键词 汽轮发电机 转子绕组匝间短路 定子绕组并联支路环流 故障诊断 气隙磁密 感应电动势

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发电机偏心故障的机电多重特征分析 被引量：6

9

作者 万书亭 孔江生 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期347-350,共4页

详细分析了发电机发生气隙偏心故障时定子绕组并联支路的环流特征。首先推导了发电机正常运行时定子绕组并联支路间电压差的表达式,然后通过分析气隙静偏心和动偏心时各参数的变化得到了定子绕组并联支路的环流特性,从而得到了偏心故障... 详细分析了发电机发生气隙偏心故障时定子绕组并联支路的环流特征。首先推导了发电机正常运行时定子绕组并联支路间电压差的表达式,然后通过分析气隙静偏心和动偏心时各参数的变化得到了定子绕组并联支路的环流特性,从而得到了偏心故障的机电多重特征。实测的SDF-9型故障模拟发电机数据与理论分析结果基本吻合,揭示了气隙偏心的机械故障与发电机电气特征之间的关系,指出发电机的电流特征也可作为诊断发电机机械故障的依据。 展开更多

关键词 发电机 气隙偏心故障 多重特征 振动 定子绕组并联支路环流

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直驱型变速恒频风力发电系统的独立直流母线并联策略 被引量：15

10

作者 李瑞 徐壮 徐殿国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期56-66,15,共11页

为了提高直驱型变速恒频风力发电系统的功率等级,提出一种多组变流器相互并联且直流母线相互独立的并联策略。针对零序环流问题,分别在三相静止坐标系和同步旋转坐标系下进行了分析,得出了所采用拓扑的数学模型及等效电路,揭示了零序环... 为了提高直驱型变速恒频风力发电系统的功率等级,提出一种多组变流器相互并联且直流母线相互独立的并联策略。针对零序环流问题,分别在三相静止坐标系和同步旋转坐标系下进行了分析,得出了所采用拓扑的数学模型及等效电路,揭示了零序环流产生的根本机理,即它是由并联变流器之间三相占空比零轴分量的不一致及直流母线电压的不一致造成的,并证明了机侧零序环流与网侧零序环流是互相耦合的,进而设计了零序环流控制器,很好地抑制了零序环流,解决了不均流、三相电流畸变等问题。最后对一组直驱型风力发电实验平台进行了仿真及实验验证,证明了上述分析及控制策略的正确性。 展开更多

关键词 直驱型风力发电 全功率变流器 并联 独立直流母线 零序环流

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共直流母线并联型风电变流器环流分析 被引量：2

11

作者 李泉峰 陈明亮 肖飞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1333-1338,共6页

该文研究共直流母线并联型风电变流器的环流问题。对于共直流母线并联变流器,采用载波移相技术后,由于变流器输出瞬时电压的差异,此时会产生不流经电机和电网,只在变流器之间流动的环流,因此,针对该情况,首先分析环流的特性,并根据分析... 该文研究共直流母线并联型风电变流器的环流问题。对于共直流母线并联变流器,采用载波移相技术后,由于变流器输出瞬时电压的差异,此时会产生不流经电机和电网,只在变流器之间流动的环流,因此,针对该情况,首先分析环流的特性,并根据分析结果设计基于PR控制的环流抑制策略,仿真与实验都验证了该策略的有效性。 展开更多

关键词 载波移相 环流 PR控制 风电变流器 设备并联

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采用耦合电抗器的兆瓦级永磁直驱风电变流器仿真研究 被引量：1

12

作者 李瑞 徐殿国 苏勋文 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1735-1742,共8页

提出一种采用耦合电抗器的独立直流母线型永磁直驱风电变流器,分析其去耦等效电路和高阻抗环流路径,阐明耦合电抗器抑制环流的根本机理,并分别建立机侧变换器和网侧变换器的数学模型,根据所得模型分别设计控制策略,实现了永磁直驱风电... 提出一种采用耦合电抗器的独立直流母线型永磁直驱风电变流器,分析其去耦等效电路和高阻抗环流路径,阐明耦合电抗器抑制环流的根本机理,并分别建立机侧变换器和网侧变换器的数学模型,根据所得模型分别设计控制策略,实现了永磁直驱风电变流器的并联运行,抑制了环流,解决了环流引起的不均流、波形畸变等问题,提高了系统的可靠性和效率。最后,对一组采用耦合电抗器的1.5 MW永磁直驱风电变流器进行了仿真验证,结果证明上述分析及控制策略的正确性。 展开更多

关键词 风电变流器 耦合电抗器 独立直流母线 并联运行 环流

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核电汽轮发电机转子绕组匝间短路的定子环流特征 被引量：8

13

作者 武玉才 马冠华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期45-52,61,共9页

随着我国新一代核电技术的成熟,未来将有更多先进的核电站投入发电运营。核电机组普遍为半速汽轮发电机,与全速汽轮发电机的结构有所不同,发生转子绕组匝间短路故障时的特征也有一定的差异。本文针对转子绕组匝间短路故障的磁场特征进... 随着我国新一代核电技术的成熟,未来将有更多先进的核电站投入发电运营。核电机组普遍为半速汽轮发电机,与全速汽轮发电机的结构有所不同,发生转子绕组匝间短路故障时的特征也有一定的差异。本文针对转子绕组匝间短路故障的磁场特征进行了分析,将交流绕组电动势计算方法应用到转子绕组匝间短路故障这一特殊状态,将故障形成的1/2次谐波特征磁场看作主磁场,将定子绕组看作超短距绕组,得到了一对磁极下1/2次谐波电动势的表达式,进一步推导了双极绕组串联后的电动势表达式,建立了谐波电动势与谐波磁场的函数关系式。通过数值仿真研究了并联支路环流波形特征以及频率特征与短路程度的关联性,为并联支路环流法在半速汽轮发电机组上的应用提供了理论参考和数据支撑。 展开更多

关键词 半速汽轮发电机 转子绕组匝间短路 谐波分析 定子环流 故障诊断与定位

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转子偏心对发电机非正规绕组环流损耗的影响 被引量：3

14

作者 梁艳萍 贾国超 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期38-46,共9页

为研究转子静态偏心对汽轮发电机支路不对称绕组环流及环流损耗的影响,以一台2极397 MW汽轮发电机为例,建立了其二维瞬态场有限元求解模型,对电机转子在不同偏心率下的定子绕组各支路环流进行了分析计算,得到了支路环流随时间的变化规律... 为研究转子静态偏心对汽轮发电机支路不对称绕组环流及环流损耗的影响,以一台2极397 MW汽轮发电机为例,建立了其二维瞬态场有限元求解模型,对电机转子在不同偏心率下的定子绕组各支路环流进行了分析计算,得到了支路环流随时间的变化规律,给出了各支路环流的谐波含量,并在此基础上求取了支路环流损耗;最后将计算结果与支路对称时的情况进行了对比。分析结果表明,转子静态偏心情况下支路不对称绕组的环流损耗随着偏心率的增大而增加,在相同的偏心率下支路不对称绕组的环流损耗大于支路对称绕组的环流损耗,在支路不对称绕组的工程设计中应充分考虑环流损耗所带来的影响。 展开更多

关键词 汽轮发电机 支路不对称绕组 环流 环流损耗 有限元法

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滑模变结构并联变流器零序环流抑制技术 被引量：1

15

作者 林建新 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期91-96,102,共7页

为解决风力发电系统采用并联脉冲宽度调制变流器并网产生零序环流的问题,提出在常规并联变流器控制基础上增加滑模变结构零序环流控制策略,通过abc/dq0变换提取零序电流并引入到该控制策略中,利用其响应速度快、鲁棒性强、对系统参数变... 为解决风力发电系统采用并联脉冲宽度调制变流器并网产生零序环流的问题,提出在常规并联变流器控制基础上增加滑模变结构零序环流控制策略,通过abc/dq0变换提取零序电流并引入到该控制策略中,利用其响应速度快、鲁棒性强、对系统参数变化不敏感的特点实现零序环流抑制。该零序环流控制策略能够有效抑制并联变流器的零序环流;在Matlab/Simulink中建立直驱式风力发电并网系统的仿真平台及控制策略并进行仿真研究,零序环流降低90%以上,验证了采用方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 风力发电 直驱同步发电机 滑模控制 并联变流器 零序环流

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