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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
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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 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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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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作者 郑大勇 乐振春 +5 位作者 常玉红 谢欢 桂林 陆格野 党智敏 张品佳 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2791-2799,I0029,I0030,共11页
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。基于此,提出一种利用转子侧变流器... 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。基于此,提出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:所提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。 展开更多
关键词 异步发电机 绝缘老化 转子绕组 在线监测 共模阻抗
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风速分布差异对双馈发电机绕组不对称故障特性影响分析
3
作者 绳晓玲 程紫瑶 +3 位作者 韩旭超 王天翔 万书亭 张雄 《太阳能学报》 北大核心 2025年第10期618-627,共10页
为了更准确地掌握双馈风力发电机绕组不对称故障的特征,从叶轮扫掠面内的实际风况出发,研究风剪切和塔影效应引起的风速时空分布差异对绕组不对称故障特征的影响。首先分析考虑风速时空分布差异后的等效风速模型,并基于该模型对机组特... 为了更准确地掌握双馈风力发电机绕组不对称故障的特征,从叶轮扫掠面内的实际风况出发,研究风剪切和塔影效应引起的风速时空分布差异对绕组不对称故障特征的影响。首先分析考虑风速时空分布差异后的等效风速模型,并基于该模型对机组特性进行研究,得到考虑风速时空分布差异的定子电流特性,然后分析风速分布差异参数(风剪切指数、塔筒半径和中心距)对定子电流特性的影响。接下来利用Matlab/Simulink平台进行仿真验证,并通过双馈风力发电机组故障模拟平台进行实验验证。研究结果表明,与现有的基于轮毂处平均风速的故障特征相比,考虑风速时空分布差异后,定子电流基频和3倍频的两侧均出现了3kP(k为整数,P为叶轮转频)为主的调制频率;不同风速分布参数会对上述的特征频率产生不同的影响。研究结果完善了双馈风电机组故障诊断理论体系,对实际故障诊断有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 风力发电机 故障诊断 风速 绕组不对称 风力发电机
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开绕组无刷双馈风力发电机直接功率控制容错策略 被引量:2
4
作者 朱连成 肖阳 +1 位作者 金石 陈晓红 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期73-78,87,共7页
针对无刷双馈发电机提出了一种控制绕组采用开绕组拓扑(OW-BDFG)的馈电方案,将三相控制绕组两端打开分别连接变流器构成双两电平变流器(D-TLCs)馈电拓扑,对机侧变流器功率器件IGBT因故障切除后的容错控制策略进行深入分析,提出了功率偏... 针对无刷双馈发电机提出了一种控制绕组采用开绕组拓扑(OW-BDFG)的馈电方案,将三相控制绕组两端打开分别连接变流器构成双两电平变流器(D-TLCs)馈电拓扑,对机侧变流器功率器件IGBT因故障切除后的容错控制策略进行深入分析,提出了功率偏差比较直接功率控制(PEC-DPC)的D-TLCs电压空间矢量优化方案。对比分析了8/4极25kW样机的仿真及实验结果,表明:当机侧变流器1个或2个IGBT被切除后,所提OW-BDFG的PEC-DPC仍可实现变速恒频、最大功率点跟踪及单位功率因数控制,进一步提高了该发电机系统的可靠性和鲁棒性。 展开更多
关键词 无刷发电机 绕组 两电平变流器 直接功率控制 容错控制 最大功率点跟踪
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基于定子电流法的绕线转子无刷双馈发电机偏心故障研究 被引量:1
5
作者 阚超豪 张恒 +2 位作者 方裕超 蒋涛 程源 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期3260-3268,I0027,共10页
绕线转子无刷双馈电机在船舶轴带发电以及风力发电等领域中具有良好的应用前景。转子偏心是一种常见的机械故障,威胁着现代化工业体系的稳定运转,因此实现其状态检测和故障诊断非常关键。由于无刷双馈电机具有特殊的定、转子绕组结构以... 绕线转子无刷双馈电机在船舶轴带发电以及风力发电等领域中具有良好的应用前景。转子偏心是一种常见的机械故障,威胁着现代化工业体系的稳定运转,因此实现其状态检测和故障诊断非常关键。由于无刷双馈电机具有特殊的定、转子绕组结构以及复杂的气隙磁场,因此传统的故障检测方法无法直接用于该类电机。该文通过定子电流法提取了功率绕组电流的特征频率分量作为故障指标,实现对静偏心、动偏心以及混合偏心的无创诊断。建立故障电机的时步有限元模型,并通过详细的故障机理分析,得出不同类型的偏心故障可能导致的特征频率信号。最后,以一台2/4对极无刷双馈电机为例,并通过有限元仿真、样机试验验证解析法的结论,为绕线转子无刷双馈电机偏心故障的精准检测提供了理论依据。 展开更多
关键词 无刷发电机 转子偏心 时步有限元法 频谱分析 故障诊断
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不平衡电网下无刷双馈风电系统的虚拟同步发电机控制 被引量:6
6
作者 金石 梁帅 施隆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2426-2435,I0049,共11页
无刷双馈发电机(brushless doubly-fed reluctance generator,BDFG)在风力发电领域有着广阔的应用前景。基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的无刷双馈风电系统具有一定的电网频率支撑能力,但在电网电压不平衡工况... 无刷双馈发电机(brushless doubly-fed reluctance generator,BDFG)在风力发电领域有着广阔的应用前景。基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的无刷双馈风电系统具有一定的电网频率支撑能力,但在电网电压不平衡工况下运行性能较差。提出了一种不平衡电网工况下无刷双馈风电系统的虚拟同步发电机策略,来降低不平衡的电网电压对BDFG系统的影响;其核心思想为使用原有BDFG-VSG来控制正序分量,在功率绕组正向同步旋转坐标系下使用基于降阶广义积分器(reduced order generalized integrator,ROGI)的直接谐振控制调节负序分量。详细分析了电网电压不平衡对BDFG各电量的影响,据此提出了5种可供选择的优化目标,最后通过仿真验证了该策略的有效性。所提出的策略可抑制不平衡电网工况下BDFG的各电量中的负序分量或二倍频分量,无需计算负序电流的参考值,对电网具有友好性。 展开更多
关键词 无刷发电机 不平衡电网 虚拟同步发电机 降阶广义积分器 直接谐振控制
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定子单绕组变极不等匝设计的无刷双馈发电机
7
作者 李龙金 贾磊 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期180-190,共11页
为了解决无刷双馈发电机定子单绕组变极等匝设计引起的功率绕组电压及控制绕组电流波形失真、谐波含量高的问题,提出一种基于单绕组变极原理的不等匝设计方案。通过调节线圈匝数来改变支路绕组合成磁动势轴与参考磁动势轴之间的电角度,... 为了解决无刷双馈发电机定子单绕组变极等匝设计引起的功率绕组电压及控制绕组电流波形失真、谐波含量高的问题,提出一种基于单绕组变极原理的不等匝设计方案。通过调节线圈匝数来改变支路绕组合成磁动势轴与参考磁动势轴之间的电角度,从而消除或减弱并联支路的不对称性。以4/2对极无刷双馈发电机为例,采用有限元方法对无刷双馈发电机在低于自然同步转速(400 r/min)和高于自然同步转速(600 r/min)两种状态下进行仿真,与定子单绕组变极采用等匝设计方法相比,结果表明,改进的单绕组变极不等匝设计方案能够有效降低电机的谐波含量和径向电磁力幅值,改善功率绕组发电电压和控制绕组电流波形质量。同时,通过一台6 kW无刷双馈发电机样机验证此方案的优越性。 展开更多
关键词 无刷发电机 绕组变极 不等匝 磁动势 有限元 谐波含量
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双定子无刷双馈风力发电机无速度传感器反步法直接功率控制 被引量:1
8
作者 朱连成 肖阳 +2 位作者 苏晓英 金石 陈晓红 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期206-213,共8页
针对双定子无刷双馈发电机,将内外功率绕组及内外控制绕组分别同相串联以保证电磁一致性。基于Lyapunov和Popov稳定性理论,采用反步法和模型参考自适应系统设计一种无速度传感器的反步法直接功率控制策略,利用空间矢量脉宽调制(SVPMW)... 针对双定子无刷双馈发电机,将内外功率绕组及内外控制绕组分别同相串联以保证电磁一致性。基于Lyapunov和Popov稳定性理论,采用反步法和模型参考自适应系统设计一种无速度传感器的反步法直接功率控制策略,利用空间矢量脉宽调制(SVPMW)以固定开关频率驱动控制绕组机侧变流器IGBT,以减小功率绕组功率波动及电流总谐波畸变率。通过12/8极50 kW样机控制系统的特性仿真研究,结果表明:所提控制策略在亚同步~超同步的速度变化范围内,可实现变速恒频发电、最大功率跟踪、无功功率及单位功率因数控制,电流总谐波畸变率约为2%。 展开更多
关键词 电机 定子无刷发电机 直接功率控制 反步法 最大功率跟踪 模型参考自适应系统
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不平衡电压下双笼转子无刷双馈发电机的多目标控制 被引量:4
9
作者 曹政 程明 闫晓鸣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期293-303,I0024,共12页
该文以双笼转子无刷双馈感应发电机为主要研究对象。为了解决不平衡电网电压带来的功率绕组(power winding,PW)定子绕组功率脉动和电流不平衡的问题,设计了简化矢量控制策略,对PW侧谐波功率和负序电流进行抑制。此外,通过建立控制绕组(c... 该文以双笼转子无刷双馈感应发电机为主要研究对象。为了解决不平衡电网电压带来的功率绕组(power winding,PW)定子绕组功率脉动和电流不平衡的问题,设计了简化矢量控制策略,对PW侧谐波功率和负序电流进行抑制。此外,通过建立控制绕组(control winding,CW)电流统一表达式,对各个控制目标之间的关系进行了数学推导和理论分析。在此基础上,建立了PW电流不平衡度约束条件下,针对PW有功功率脉动幅值和无功功率脉动幅值的多目标控制数学模型。并采用粒子群算法进行求解,对CW统一电流表达式中的系数进行优化,计算CW参考电流值从而实现多目标控制。最后在双笼转子无刷双馈感应发电机实验平台上,对所提出的控制策略的有效性和理论推导的正确性进行了验证。 展开更多
关键词 笼转子无刷感应发电机 不平衡电网电压 简化矢量控制策略 多目标模型 粒子群算法
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新型双定子无刷双馈风力发电机直接功率控制 被引量:1
10
作者 朱连成 肖阳 +2 位作者 苏晓英 金石 陈晓红 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期9-17,共9页
新型双定子无刷双馈发电机包括内外功率绕组和内外控制绕组,二者分别通过中间带隔磁环的背靠背笼障转子进行磁场耦合。针对该新型双定子无刷双馈风力发电机提出一种直接功率控制方法,内外功率绕组及内外控制绕组分别串联以保持各自同相... 新型双定子无刷双馈发电机包括内外功率绕组和内外控制绕组,二者分别通过中间带隔磁环的背靠背笼障转子进行磁场耦合。针对该新型双定子无刷双馈风力发电机提出一种直接功率控制方法,内外功率绕组及内外控制绕组分别串联以保持各自同相绕组的电磁一致性,将功率绕组有功和无功功率滞环比较器输出值及控制绕组磁链扇区号综合,采用查找表得到控制绕组机侧变流器所需输出的电压空间矢量。通过定量对比研究12/8极50 kW样机控制系统阶跃信号作用下的特性仿真与实验结果,验证了所提双定子无刷双馈风力发电机直接功率控制在亚同步~超同步速度变化范围内变速恒频发电、最大功率跟踪、无功功率与单位功率因数控制等方面的正确性、可行性和有效性。 展开更多
关键词 无刷发电机 定子 背靠背笼障转子 直接功率控制 最大功率跟踪 单位功率因数控制
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双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析 被引量:7
11
作者 庞彬 周紫烨 +1 位作者 齐晓帆 郑涵升 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期9-16,共8页
针对双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理尚不明确且无法为故障诊断提供理论依据的问题,开展了双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析.首先,结合有限元仿真及解析推导,分析转子匝间短路下双馈异步风力发电机的气隙... 针对双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理尚不明确且无法为故障诊断提供理论依据的问题,开展了双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析.首先,结合有限元仿真及解析推导,分析转子匝间短路下双馈异步风力发电机的气隙磁密规律,得到转子所受的不平衡磁拉力;然后,考虑转子不平衡磁拉力的情况下构建双馈异步风力发电机转子-轴承系统非线性动力学模型,利用非线性动力学仿真获取转子匝间短路故障下系统的振动仿真信号;最后,在双馈异步风力发电机故障模拟实验台上进行转子匝间短路故障实验,利用实验分析验证非线性动力学仿真结果的有效性.非线性动力学仿真及实验分析结果均表明,转子匝间短路故障下双馈异步风力发电机转子-轴承系统振动信号的频谱存在转频的谐波成分,通过检测转频的谐波分量可诊断双馈异步风力发电机转子匝间短路故障,有效揭示了双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理. 展开更多
关键词 异步风力发电机 转子匝间短路 非线性动力学 振动特性 故障诊断
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双定子无刷双馈风力发电机无速度传感器超螺旋滑模直接功率控制
12
作者 朱连成 肖阳 +2 位作者 苏晓英 金石 陈晓红 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期595-602,共8页
结合新型背靠背笼障转子耦合内外双定子无刷双馈发电机,提出一种无速度传感器直接功率控制方法。将电机内、外同相功率绕组及内、外同相控制绕组各自串联连接,采用超螺旋滑模控制及SVPWM技术,以固定开关频率驱动控制绕组机侧变流器功率... 结合新型背靠背笼障转子耦合内外双定子无刷双馈发电机,提出一种无速度传感器直接功率控制方法。将电机内、外同相功率绕组及内、外同相控制绕组各自串联连接,采用超螺旋滑模控制及SVPWM技术,以固定开关频率驱动控制绕组机侧变流器功率器件,以模型参考自适应系统和Popov超稳定性理论设计发电机速度观测器,取代易发生故障的传统机电式转速/位置传感器。通过12/8极50 kW样机控制系统的特性仿真,验证了所提无速度传感器超螺旋滑模直接功率控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 海上风电 风力机 定子无刷发电机 超螺旋滑模直接功率控制 最大功率跟踪 模型参考自适应系统
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基于有限元分析的双馈异步发电机定子绕组匝间短路故障诊断研究 被引量:14
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作者 张志新 马宏忠 +1 位作者 钱雅云 程俊 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期24-27,33,共5页
笔者基于有限元分析软件Maxwell 2D建立了双馈异步发电机的仿真模型,通过改变模型中短路匝数和短路电阻的大小来模拟电机的不同短路情况,对不同情况下的电机进行仿真计算得出:定子发生匝间短路故障后,会在定子中产生负序电流,并随着故... 笔者基于有限元分析软件Maxwell 2D建立了双馈异步发电机的仿真模型,通过改变模型中短路匝数和短路电阻的大小来模拟电机的不同短路情况,对不同情况下的电机进行仿真计算得出:定子发生匝间短路故障后,会在定子中产生负序电流,并随着故障严重程度的增加而增大,同时负序电流会受到电源不对称的影响,在用负序电流进行故障诊断时,需要补偿这些非电机故障因素的影响,同时负序电流也会受到电机负载情况的影响,且随着负载的增大负序电流有微弱增大。另外,定子发生匝间短路故障后,定子三相电流不再对称,故障相电流恒最大,而非故障两相的相位差偏离120°最大,且随着故障的加剧而明显增大。 展开更多
关键词 异步发电机 故障诊断 定子绕组匝间短路 负序电流 有限元
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开绕组无刷双馈风力发电机最大功率点跟踪直接转矩模糊控制研究 被引量:15
14
作者 张凤阁 朱连成 +1 位作者 金石 于思洋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期43-53,共11页
基于风力发电机最大功率点跟踪原理,结合无刷双馈电机无电刷和集电环的特殊结构及采用双定子磁场调制使得所需变流器容量更小的特点,提出了一种由双两电平变流器拓扑构造三电平馈电的开绕组策略,阐述了无刷双馈风力发电机最大功率点跟... 基于风力发电机最大功率点跟踪原理,结合无刷双馈电机无电刷和集电环的特殊结构及采用双定子磁场调制使得所需变流器容量更小的特点,提出了一种由双两电平变流器拓扑构造三电平馈电的开绕组策略,阐述了无刷双馈风力发电机最大功率点跟踪、开绕组策略及直接转矩控制、模糊控制等各部分工作原理,进而利用Matlab/Simulink仿真软件,搭建了无刷双馈风力发电机控制绕组采用双两电平SVPWM变流器馈电实现最大功率点跟踪的开绕组直接转矩模糊控制模型,并进行了详细的性能仿真,最后,通过无刷双馈电机半实物仿真实验平台,证实了所提开绕组策略的正确性和可行性,为进一步研发半实物仿真实验平台及相关控制策略提供了良好的参考与借鉴。 展开更多
关键词 无刷电机 最大功率点跟踪 绕组 两电平变流器 直接转矩控制 模糊控制
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基于转子平均瞬时功率的双馈异步发电机定子绕组匝间短路故障诊断 被引量:14
15
作者 马宏忠 张艳 +2 位作者 魏海增 付明星 黄春梅 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期151-156,共6页
由于双馈异步发电机转子参数的可测性,提出一种基于转子平均瞬时功率的定子绕组匝间短路故障诊断方法。首先推导出计及高次谐波的双馈异步发电机正常及发生定子绕组匝间短路故障时的转子平均瞬时功率的表达式,然后建立了双馈异步发电机... 由于双馈异步发电机转子参数的可测性,提出一种基于转子平均瞬时功率的定子绕组匝间短路故障诊断方法。首先推导出计及高次谐波的双馈异步发电机正常及发生定子绕组匝间短路故障时的转子平均瞬时功率的表达式,然后建立了双馈异步发电机的多回路数学模型,并对其正常和不同程度匝间短路故障时的转子平均瞬时功率进行仿真计算。对仿真结果进行频谱分析,得到定子绕组匝间短路故障前后转子平均瞬时功率谐波分量的变化规律,并验证了理论分析的正确性。分析结果表明转子平均瞬时功率谱直观简洁,其2倍频分量不受转差率影响,高次谐波分量对定子绕组匝间短路故障有较强的灵敏性。 展开更多
关键词 异步发电机 转子平均瞬时功率谱 定子匝间短路 多回路法 频谱分析
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开绕组无刷双馈风力发电机的直接功率控制研究 被引量:5
16
作者 金石 王代睿 +2 位作者 张凤阁 朱连成 曹文平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期616-622,共7页
为了提高无刷双馈风力发电机系统的控制灵活性和故障冗余能力,进一步减小所需变频器容量,实现最大功率跟踪,提出一种具有开绕组结构的无刷双馈风力发电机及其直接功率控制系统。将无刷双馈发电机(brushless doubly-fed generator,BDFG)... 为了提高无刷双馈风力发电机系统的控制灵活性和故障冗余能力,进一步减小所需变频器容量,实现最大功率跟踪,提出一种具有开绕组结构的无刷双馈风力发电机及其直接功率控制系统。将无刷双馈发电机(brushless doubly-fed generator,BDFG)的控制绕组端设计为开绕组结构,采用双端供电式级联型两电平逆变器与控制绕组两端连接对开绕组BDFG(open-winding BDFG,OW-BDFG)进行励磁,可对各相控制绕组电流进行独立控制。针对该种由双逆变器馈电的OW-BDFG,提出采用混合矢量直接功率控制(direct power control,DPC)方法以实现最大功率跟踪,该种控制方法结构简单,计算量小,且无需观测磁链大小,实时性好。最后,通过仿真研究验证所提出OW-BDFG直接功率控制系统的有效性和可行性。 展开更多
关键词 风力发电 无刷发电机 绕组结构 直接功率控制 最大功率跟踪
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基于磁场变化的双馈异步风力发电机定子绕组匝间短路故障仿真分析 被引量:8
17
作者 张志新 马宏忠 +1 位作者 钱雅云 程俊 《电网与清洁能源》 2012年第9期68-72,共5页
基于电机定子绕组发生匝间短路故障时阻抗参数的变化,根据匝间短路故障程度与定子阻抗参数之间的关系,基于有限元方法,提出了一种电机定子绕组匝间短路故障建模方法,该模型可以用于分析电机匝间短路故障研究。运用有限元分析软件对电机... 基于电机定子绕组发生匝间短路故障时阻抗参数的变化,根据匝间短路故障程度与定子阻抗参数之间的关系,基于有限元方法,提出了一种电机定子绕组匝间短路故障建模方法,该模型可以用于分析电机匝间短路故障研究。运用有限元分析软件对电机在正常运行和不同程度故障情况下的内部磁场进行了模拟,验证了运用有限元法进行电机内部故障仿真分析的可行性。 展开更多
关键词 异步发电机 故障诊断 定子绕组匝间短路 有限元 ANSOFT
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基于功率误差比较的开绕组无刷双馈发电机直接功率控制 被引量:4
18
作者 金石 王中正 +1 位作者 王代睿 朱连成 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期50-56,共7页
提出一种具有开绕组结构的无刷双馈风力发电机及其控制系统,开绕组无刷双馈发电机(OW-BDFG)是将控制绕组全部打开,在其两端各接一个变频器对OW-BDFG进行控制。该种拓扑结构可独立控制各相控制绕组电流,大大加强了控制的灵活性和系统的... 提出一种具有开绕组结构的无刷双馈风力发电机及其控制系统,开绕组无刷双馈发电机(OW-BDFG)是将控制绕组全部打开,在其两端各接一个变频器对OW-BDFG进行控制。该种拓扑结构可独立控制各相控制绕组电流,大大加强了控制的灵活性和系统的故障冗余能力,且所需变频器容量更小,开关频率较低。针对OW-BDFG特殊结构,提出一种基于功率误差比较的直接功率控制(PEC-DPC)方法对OW-BDFG的有功和无功功率进行解耦控制,以实现功率跟踪。该种控制方法结构简单,易实现,计算量小,动态响应快,且无需观测磁链大小,实时性好。最后,通过仿真比较和实验研究,验证了所提出OW-BDFG及其PEC-DPC系统的可行性和优越性。 展开更多
关键词 无刷风力发电机 功率跟踪 绕组 直接功率控制 误差比较
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双馈异步发电机电刷滑环系统状态监测技术研究现状与发展 被引量:8
19
作者 陈涛涛 马宏忠 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2013年第3期89-94,共6页
电刷和滑环系统对双馈异步发电机的稳定运行至关重要,然而其运行故障时有发生,维修工作需耗费大量的人力和物力。与传统发电机类似,双馈异步风力发电机电刷滑环系统的故障机理相对简单,而对其进行实时、精确、高效的状态监测是一大难点... 电刷和滑环系统对双馈异步发电机的稳定运行至关重要,然而其运行故障时有发生,维修工作需耗费大量的人力和物力。与传统发电机类似,双馈异步风力发电机电刷滑环系统的故障机理相对简单,而对其进行实时、精确、高效的状态监测是一大难点,故本文先简单介绍了发电机电刷滑环系统常见故障类型和故障产生机理,再对当前已有的电刷滑环系统状态监测方法做重点阐述和分析,最后对未来双馈异步风力发电机电刷和滑环系统状态监测的发展趋势和方向做了展望。 展开更多
关键词 异步发电机 滑环系统 状态监测 火花 温度 振动 噪声
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双馈异步发电机电刷滑环电阻变化理论与仿真研究 被引量:5
20
作者 陈涛涛 马宏忠 《中国电力》 CSCD 北大核心 2013年第12期83-89,共7页
电刷与滑环间良好的电接触是双馈异步发电机稳定运行的前提,电刷滑环电阻是衡量电接触系统可靠性的重要指标。以1.5 MW实际双馈风力发电机电刷滑环系统为研究对象,在计及周期性变化的滑环电阻的基础上,对运行过程中电刷滑环动态电阻进... 电刷与滑环间良好的电接触是双馈异步发电机稳定运行的前提,电刷滑环电阻是衡量电接触系统可靠性的重要指标。以1.5 MW实际双馈风力发电机电刷滑环系统为研究对象,在计及周期性变化的滑环电阻的基础上,对运行过程中电刷滑环动态电阻进行定量分析和计算。利用PSCAD/EMTDC仿真软件,建立正常运行和故障运行下电刷滑环动态电阻数值模型和电路模型,并对电刷电流的间谐波进行理论分析和计算。通过对故障前后的电刷电流傅里叶变换值进行对比分析,得出结论:故障后电刷电流间谐波分量下降率远小于基波分量下降率,且故障下间谐波畸变率远大于正常时间谐波畸变率。该结论可作为双馈异步发电机电刷滑环运行稳定性的判据,对其状态监测和故障诊断具有实际指导意义。 展开更多
关键词 异步发电机 电制 滑环 接触电阻 电流 故障诊断
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