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大型同步发电机定子分支电势对位移电压的影响
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作者 张琦雪 司雨欣 +2 位作者 桂林 李华忠 王凯 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第7期212-217,共6页
大型同步发电机正常运行时如果有明显的位移电压,则会扩大基波零序电压保护的死区,不利于发电机安全,同时也影响定子接地故障的准确定位。通过分析稳态的分布电容电流,引出电势不对称度的定义,三相分支电势不对称或者三相对地电容不均... 大型同步发电机正常运行时如果有明显的位移电压,则会扩大基波零序电压保护的死区,不利于发电机安全,同时也影响定子接地故障的准确定位。通过分析稳态的分布电容电流,引出电势不对称度的定义,三相分支电势不对称或者三相对地电容不均匀、不相等是产生位移电压的根本原因。从单根线棒出发,研究单个线圈及1个分支的电容电流,推导出π型等值电路的准分布电容参数模型。针对JH电厂350 MW发电机进行分析,三相分支电势不对称导致了位移电压;对比理论计算值和现场实测值,显示各电压基波有效值相对误差不超过5%,相位误差不超过5°,验证了理论分析及等值电路的有效性。 展开更多
关键词 大型同步发电机 中性点位移电压 准分布电容参数模型 定子单相接地故障 定子分支电势 π型等值电路
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基于漏磁引流效应的凸极同步发电机转子磁极不圆度检测
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作者 武玉才 刘艳泽 +3 位作者 叶超 周天华 杨光勇 白雨卉 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第7期1-11,共11页
大型凸极同步发电机组的转子磁极不圆度超出允许值时,易导致定子铁心剧烈振动、转子扫膛等运行事故。此类故障在电机漏磁场中呈现出相应特征,通过精准采集并分析机壳漏磁信号,可实现对转子磁极不圆度的在线检测。首先,分析转子磁极外缘... 大型凸极同步发电机组的转子磁极不圆度超出允许值时,易导致定子铁心剧烈振动、转子扫膛等运行事故。此类故障在电机漏磁场中呈现出相应特征,通过精准采集并分析机壳漏磁信号,可实现对转子磁极不圆度的在线检测。首先,分析转子磁极外缘在不同凹凸形态下引起的气隙磁场特征,基于发电机定子机壳导磁性,指出机壳漏磁通频谱中包含转子磁极不圆度的故障判据,即k/p次谐波分量;其次,提出在定子机壳紧密贴合U型铁心,人为制造引流回路增强漏磁通,并对其上缠绕的测量线圈感应电压进行频谱分析,实现对转子磁极不圆度故障的实时检测;最后,在一台凸极同步发电机组上完成故障模拟实验,结果表明,感应电压频谱的1/2和3/2次谐波幅值随故障加剧而增大,能够有效检测转子磁极不圆度故障。 展开更多
关键词 凸极同步发电机 转子磁极不圆度 漏磁通分析 引流效应 测量线圈 频谱分析
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基于单/双同步坐标系的软件锁相环建模和仿真 被引量:61
3
作者 张治俊 李辉 +3 位作者 张煦 周小铃 王亚飞 李学伟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期138-144,共7页
针对风力发电机组的低电压穿越控制要求,有必要研究适应电网电压平衡和不平衡情况下的电压快速准确检测方法。在分析单/双同步坐标轴系软件锁相环工作原理的基础上,基于Matlab/Simulink软件平台,分别建立了单同步坐标系软件锁相环(SSRF-... 针对风力发电机组的低电压穿越控制要求,有必要研究适应电网电压平衡和不平衡情况下的电压快速准确检测方法。在分析单/双同步坐标轴系软件锁相环工作原理的基础上,基于Matlab/Simulink软件平台,分别建立了单同步坐标系软件锁相环(SSRF-SPLL)和双同步坐标系的解耦软件锁相环(DDSRF-SPLL)的仿真模型,并针对电网电压理想工况和电网电压三相不平衡情况,对单/双同步坐标轴系下软件锁相环的运行性能进行了仿真比较。结果表明,SSRF-SPLL仅适合电压理想正常工况下的监测,而DDSRF-SPLL不仅适合电压理想工况,而且无论是电压单相或两相跌落等情况也能快速地实现电压幅值、相位和频率的监测。 展开更多
关键词 风力发电 软件锁相环 单/双同步坐标系 电网电压 三相不平衡
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阻尼绕组对凸极同步发电机空载电势波形的影响 被引量:15
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作者 李槐树 李朗如 让余奇 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期267-271,共5页
采用二维瞬态涡流场有限元法,对装有阻尼绕组的凸极同步发电机的空载电势波形进行了计算,分析了阻尼绕组节距对空载电势波形的影响。结果表明,阻尼绕组可以削弱定子齿谐波分量,而对与阻尼绕组节距有关的谐波分量则有加强作用。
关键词 凸极同步发电机 空载电势波形 阻尼绕组 有限元法 二维瞬态涡流场
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大型隐极发电机进相运行的探讨 被引量:67
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作者 严伟 陈俊 沈全荣 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期94-97,共4页
介绍了影响大型隐极发电机进相运行深度的因素,分析了进相运行时电压变化对静稳边界、失磁阻抗圆的影响,提出了进相时欠励限制整定与失磁保护整定的配合原则,并通过分析现场实例给出工程应用的指导建议。
关键词 隐极发电机 进相运行 欠励限制 失磁保护 异步阻抗圆
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LCL滤波器的单相光伏并网控制策略 被引量:46
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作者 彭双剑 罗安 +2 位作者 荣飞 吴敬兵 吕文坤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第21期17-24,共8页
单相光伏并网发电系统采用LCL滤波器有利于抑制高频开关谐波电流进入电网,但是LCL滤波器增加了系统的阶数,增大了系统稳定性的设计难度。直流侧电压外环、网侧电流内环的双环控制策略适用于采用L或者LC滤波器的单相光伏并网发电系统,但... 单相光伏并网发电系统采用LCL滤波器有利于抑制高频开关谐波电流进入电网,但是LCL滤波器增加了系统的阶数,增大了系统稳定性的设计难度。直流侧电压外环、网侧电流内环的双环控制策略适用于采用L或者LC滤波器的单相光伏并网发电系统,但不利于基于LCL滤波器系统的稳定性。提出一种电压环、功率环和电容电流环的并网控制策略,电压环稳定并网逆变器直流侧电容两端的电压,功率环调节光伏并网发电的功率因数,功率环和电容电流环共同提高系统的稳定性和抑制LCL滤波器引起的谐振尖峰。推导了系统的闭环传递函数,分析了控制参数对系统闭环极点分布和稳定性的影响。仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性。 展开更多
关键词 闭环极点 并网控制 传递函数 单相光伏发电 电流控制 功率调节 LCL滤波器 稳定性
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隐极发电机励磁绕组匝间短路故障定位及短路匝数估算 被引量:16
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作者 郝亮亮 孙宇光 +1 位作者 邱阿瑞 王祥珩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第21期85-92,共8页
为实现对发电机励磁绕组匝间短路故障的在线检测与保护,以一台12 kW、3对极隐极同步发电机为例,采用多回路法对该样机负载运行时发生的励磁绕组匝间短路故障进行计算,并与实验进行了对比分析;基于计算与实验结果,分别探讨了分布式励磁... 为实现对发电机励磁绕组匝间短路故障的在线检测与保护,以一台12 kW、3对极隐极同步发电机为例,采用多回路法对该样机负载运行时发生的励磁绕组匝间短路故障进行计算,并与实验进行了对比分析;基于计算与实验结果,分别探讨了分布式励磁绕组的故障位置及短路匝数对故障特征量的影响;在此基础上,提出利用定子分支谐波电流进行故障定位及短路匝数估算的新方法,为隐极发电机励磁绕组匝间短路故障在线检测与保护方案设计奠定了理论基础。 展开更多
关键词 隐极发电机 励磁绕组匝间短路 故障定位 匝数估算 多回路方法
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隐极同步发电机转子匝间短路时转子不平衡磁拉力特征分析 被引量:16
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作者 李扬 郝亮亮 +3 位作者 孙宇光 王祥珩 吴俊勇 张广韬 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期81-89,共9页
考虑到转子匝间短路会在定子回路产生与极对数和定子绕组形式有关的偶数次和分数次不平衡电流分量,首先基于不平衡电流谐波分量产生的各次谐波磁动势,推导了转子在定子直角坐标系中不平衡磁拉力(UMP)的表达式,并根据故障时定、转子磁动... 考虑到转子匝间短路会在定子回路产生与极对数和定子绕组形式有关的偶数次和分数次不平衡电流分量,首先基于不平衡电流谐波分量产生的各次谐波磁动势,推导了转子在定子直角坐标系中不平衡磁拉力(UMP)的表达式,并根据故障时定、转子磁动势的特点,得到了故障后UMP的频率分量表达形式,形成了一套完整的故障时UMP特征分析方法。用该方法对不同极对数的隐极发电机样机转子匝间短路故障进行了分析,并通过基于ANSOFT软件的场路耦合计算得到了故障中转子电磁力的数值结果。仿真结果符合理论分析的UMP特征,验证了所提出的转子受力分析方法的正确性。理论分析与仿真结果均表明,不同极对数和定子绕组形式的发电机故障时转子UMP的谐波特征不同,为机电信息融合的转子匝间短路故障监测奠定了基础。 展开更多
关键词 隐极同步发电机 转子匝间短路 故障特征 不平衡磁拉力 有限元模型
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十二相同步发电机整流系统直流极间短路电流的解析计算方法 被引量:6
9
作者 马凡 付立军 +2 位作者 郭云珺 易新强 纪锋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期7117-7125,共9页
十二相同步发电机整流系统是将十二相同步发电机与十二相不控整流器集成于一体的新型直流发电系统,具有高功率密度、高供电品质等特点。其中,十二相不控整流器的二极管导通模式多且切换频繁,导致该发电系统直流极间短路特性难以解析计... 十二相同步发电机整流系统是将十二相同步发电机与十二相不控整流器集成于一体的新型直流发电系统,具有高功率密度、高供电品质等特点。其中,十二相不控整流器的二极管导通模式多且切换频繁,导致该发电系统直流极间短路特性难以解析计算。为此,在介绍十二相发电机结构和数学模型基础上,分析十二相不控整流器在极间短路过程中二极管的导通模式规律,得出十二相不控整流器直流极间短路可等效为交流侧十二相同时短路,并建立平均值数学模型;利用十二相发电机数学模型及其定子4套三相绕组对称性,建立十二相发电机整流系统的等效三相模型,推导极间短路时短路电流的解析表达式,并通过仿真和物理试验验证了解析计算的有效性。 展开更多
关键词 十二相同步发电机整流系统 十二相不控整流器 极间短路 短路电流 解析计算
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基于微分代数系统的STATCOM与发电机励磁的多指标非线性协调控制(英文) 被引量:6
10
作者 李啸骢 谢醉冰 +1 位作者 梁志坚 徐俊华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期123-129,共7页
从静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的内部结构入手,选用STATCOM的脉冲控制角??和STATCOM超前系统电压角???为控制量,提出一种新型的STATCOM控制模型,可有效克服以往STATCOM模型需假设强约束条件的缺点。基于微... 从静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的内部结构入手,选用STATCOM的脉冲控制角??和STATCOM超前系统电压角???为控制量,提出一种新型的STATCOM控制模型,可有效克服以往STATCOM模型需假设强约束条件的缺点。基于微分代数系统,结合多指标非线性控制(multi-index nonlinear control,MNC)设计理念,完成STATCOM与凸极式发电机励磁的协调控制策略的设计,并通过单机无穷大系统对其进行暂态仿真。仿真结果同线性最优控制法进行对比,表明本文所设计的6阶协调控制模型是合理而有效的;利用MNC法设计的协调控制策略能有效提升系统的动、静态性能。 展开更多
关键词 静止同步补偿器 凸极式发电机 微分代数系统 多指标非线性控制 协调控制
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具有代数约束的STATCOM与凸极式发电机励磁协调控制研究 被引量:14
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作者 李世芳 王杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第13期26-32,共7页
主要研究含有静态同步补偿器装置的电力系统协调控制方法,以单机无穷大(single machine infinite bus,SMIB)系统为例,采用凸极式发电机(xd′≠xq)模型,并利用几何反馈线性化方法,进行励磁与静止同步补偿器(staticsynchronous compensato... 主要研究含有静态同步补偿器装置的电力系统协调控制方法,以单机无穷大(single machine infinite bus,SMIB)系统为例,采用凸极式发电机(xd′≠xq)模型,并利用几何反馈线性化方法,进行励磁与静止同步补偿器(staticsynchronous compensator,STATCOM)的协调控制。在所研究的系统模型中,假定STATCOM输出的电压向量方向与无穷大系统电压向量的夹角为任意的δS,建立凸极式发电机与STATCOM所组成的具有约束代数方程的非线性系统模型,弥补了凸极式发电机励磁与STATCOM协调控制技术研究的不足。克服了以往的STATCOM模型需要假设STATCOM输出电压向量在d轴的强约束条件,使得所研究的STATCOM模型与控制方法更加符合实际的工程应用。仿真结果表明了所提出的模型和协调控制方法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 电力系统 凸极式发电机 静止同步补偿器 协调控制 几何反馈线性化 代数约束
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含STATCOM装置的凸极式发电机励磁稳定控制设计 被引量:10
12
作者 李世芳 王杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期173-180,共8页
针对单机无穷大系统,采用凸极式发电机(xd′≠xq)模型,建立了包含静态同步补偿器(STATCOM)的系统方程,并利用微分几何线性化方法,实现了凸极式发电机励磁与STATCOM的协调控制,克服了以往的STATCOM模型需要假设STATCOM输出电压矢量在d轴... 针对单机无穷大系统,采用凸极式发电机(xd′≠xq)模型,建立了包含静态同步补偿器(STATCOM)的系统方程,并利用微分几何线性化方法,实现了凸极式发电机励磁与STATCOM的协调控制,克服了以往的STATCOM模型需要假设STATCOM输出电压矢量在d轴的强约束条件。该设计方法进一步推广了微分几何线性化理论和控制器的应用范围,并提高了STATCOM与励磁协调控制的实用性。仿真结果表明文中所提出的模型和协调控制方法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 凸极式发电机 STATCOM 协调控制 代数约束
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δ算子离散化的二阶广义积分实现单相光伏逆变器并网控制 被引量:6
13
作者 刘斌 贺建军 +2 位作者 粟梅 孙尧 唐青松 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1876-1883,共8页
为了实现单相光伏逆变器交流并网电流的无静差输出,获得良好的并网性能,提出一种基于δ算子(Delta算子)实现广义二阶积分(SOGI)的单相同步旋转坐标系并网电流数字控制策略。运用二阶广义积分器,使单相电网电压与并网电流产生90°相... 为了实现单相光伏逆变器交流并网电流的无静差输出,获得良好的并网性能,提出一种基于δ算子(Delta算子)实现广义二阶积分(SOGI)的单相同步旋转坐标系并网电流数字控制策略。运用二阶广义积分器,使单相电网电压与并网电流产生90°相移,得到α、β正交坐标系下的电压电流矢量,并构造出单相同步旋转坐标系。实现了基于同步旋转坐标系的单相电网电压数字锁相环控制与并网电流的无静差输出控制。与基于移位算子q的Z变换数字实现方法相比,在快速采样情形下离散模型更能趋近于连续模型,避免了SOGI幅值和相移的误差以及Z变换引起的数值不稳定等问题。仿真与实验结果证明了理论分析的可行性,系统具有良好的并网性能。 展开更多
关键词 光伏发电 单相逆变器 Δ算子 二阶广义积分 同步旋转坐标
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小型单相同步发电机阻尼绕组作用分析 被引量:5
14
作者 杨静 王维俊 +2 位作者 江渝 涂亚庆 左永刚 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期269-272,共4页
针对小型单相同步发电机负载运行时电压波形正弦畸变率大的问题,采用场路耦合时步有限元法建立了小型单相同步发电机的模型,编程计算了发电机在额定负载下,阻尼绕组应用不同连接形式和选用不同材料时的电磁场,比较了各种情况下的电压谐... 针对小型单相同步发电机负载运行时电压波形正弦畸变率大的问题,采用场路耦合时步有限元法建立了小型单相同步发电机的模型,编程计算了发电机在额定负载下,阻尼绕组应用不同连接形式和选用不同材料时的电磁场,比较了各种情况下的电压谐波含量大小,分析了小型单相同步发电机中阻尼绕组的作用。结果表明小型单相同步发电机中阻尼绕组可以削弱负序磁场的影响,降低电压波形正弦畸变率;阻尼绕组采用不同连接形式和选用不同材料对负序磁场的削弱程度不同,其中起主要作用的是阻尼绕组的连接形式。 展开更多
关键词 同步发电机 单相 阻尼绕组 电压谐波 场路耦合时步有限元法
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转子偏心对凸极同步发电机主保护不平衡电流的影响 被引量:8
15
作者 诸嘉慧 邱阿瑞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期57-60,85,共5页
为了分析转子偏心对大型凸极同步发电机主保护不平衡电流的影响,提出了以"电磁场—多回路结合法"进行研究的思路,该分析方法将大型凸极同步发电机转子偏心问题分解成体现发电机外部特性的电压方程求解与体现内部特性的电磁参... 为了分析转子偏心对大型凸极同步发电机主保护不平衡电流的影响,提出了以"电磁场—多回路结合法"进行研究的思路,该分析方法将大型凸极同步发电机转子偏心问题分解成体现发电机外部特性的电压方程求解与体现内部特性的电磁参数计算的2个问题。建立了转子偏心凸极同步发电机的多回路数学模型,并采用电磁场有限元法计算了转子偏心下的电磁参数。在一台12极、3kW转子偏心的凸极同步发电机实验样机上进行了空载和带三相电阻负载实验,将实验结果与仿真结果进行对比,结果验证了数学模型和数值解法的正确性。 展开更多
关键词 大型凸极同步发电机 转子偏心 多回路模型 有限元法 不平衡电流
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基于双输入SOGI-FLL的单相电网电压同步新算法 被引量:5
16
作者 邓哲 周峰武 +2 位作者 侯尧杰 林辉品 吕征宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期399-407,共9页
研究SOGI-FLL锁相系统受到自身结构制约而无法实现快速响应的原因。提出在其基础上加入一个与原输入差90°相位的新输入端,从而形成双输入SOGI-FLL(dual-input SOGI-FLL,DISOGI-FLL)的锁相结构。通过数学分析和比较,DISOGI-FLL的动... 研究SOGI-FLL锁相系统受到自身结构制约而无法实现快速响应的原因。提出在其基础上加入一个与原输入差90°相位的新输入端,从而形成双输入SOGI-FLL(dual-input SOGI-FLL,DISOGI-FLL)的锁相结构。通过数学分析和比较,DISOGI-FLL的动态特性相比原系统有了质的提升。针对单相电网和故障情况作相应修改和扩展,进而使其在电网正常或受到谐波干扰时均可快速准确跟踪电网基波和谐波幅值和频率,并产生相应虚拟正交信号,实现电网电压同步。最后,通过仿真和实验验证了所提算法的快速和有效性。 展开更多
关键词 锁相环 单相电网同步 二阶广义积分器 电网故障 反馈解耦
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基于Duffing系统的凸极同步发电机匝间短路故障谐波电流检测方法 被引量:5
17
作者 韩建群 石旭东 《现代电子技术》 北大核心 2015年第18期158-162,共5页
针对凸极同步发电机发生匝间短路故障时谐波电流检测问题,提出一种新的基于Duffing混沌系统的检测方法。该方法首先通过多回路分析理论建立凸极同步发电机数学仿真模型,给出故障谐波电流仿真信号,然后利用Duffing系统灵敏的弱信号检测特... 针对凸极同步发电机发生匝间短路故障时谐波电流检测问题,提出一种新的基于Duffing混沌系统的检测方法。该方法首先通过多回路分析理论建立凸极同步发电机数学仿真模型,给出故障谐波电流仿真信号,然后利用Duffing系统灵敏的弱信号检测特性,通过识别Duffing系统由混沌状态到大尺度周期状态的转换过程来确定故障谐波电流的存在。仿真计算结果表明Duffing混沌系统可以检测出谐波电流,检测方法是有效的。 展开更多
关键词 DUFFING系统 凸极同步发电机 匝间短路 谐波电流 故障检测
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弱电网下直驱风机网侧换流器建模及稳定运行控制策略分析 被引量:5
18
作者 朱瑛 何飞 +1 位作者 蔡寿国 卫志农 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期71-78,共8页
直驱风机网侧换流器可能因与弱电网动态交互引发系统失稳问题.为探究系统的交互机理,保证系统的稳定运行,首先对直驱风机并网模型进行了合理简化,建立了弱电网下直驱风机网侧换流器与电网交互的单输入单输出传递函数模型,并应用经典频... 直驱风机网侧换流器可能因与弱电网动态交互引发系统失稳问题.为探究系统的交互机理,保证系统的稳定运行,首先对直驱风机并网模型进行了合理简化,建立了弱电网下直驱风机网侧换流器与电网交互的单输入单输出传递函数模型,并应用经典频域判据进行稳定性分析,探究电气与控制环节对于系统稳定性的影响.其次在分析锁相环导致系统失稳的原因基础上,提出了一种新型3阶锁相环控制结构设计方案,并对锁相环参数进行了多目标优化设计.结果表明,3阶锁相环具有更好的谐波衰减效果,在短路比为2的极弱电网下仍可以保持稳定运行.最后基于MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提设计方案的有效性. 展开更多
关键词 弱电网 直驱风机网侧换流器 单输入单输出传递函数 3阶锁相环 参数设计
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OOS技术在同步发电机多回路分析仿真中的实现 被引量:1
19
作者 张琦雪 王祥珩 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第15期60-65,共6页
多回路分析 (MLA)方法应用于同步发电机定子绕组内部匝间短路、相间短路以及定子单相接地故障的分析 ,可以取得比较准确的仿真结果。文中提出了面向对象仿真 (OOS)技术在多回路分析中实现的方法 :首先建立矩阵类 ,提供简洁的矩阵描述 ;... 多回路分析 (MLA)方法应用于同步发电机定子绕组内部匝间短路、相间短路以及定子单相接地故障的分析 ,可以取得比较准确的仿真结果。文中提出了面向对象仿真 (OOS)技术在多回路分析中实现的方法 :首先建立矩阵类 ,提供简洁的矩阵描述 ;再建立多回路电机类 ,将发电机的大量原始参数封装起来 ,并由内部成员函数实现发电机电感等参数的计算 ,用户可根据研究问题的需要定义定子绕组划分单元 ;最后建立状态方程类 ,实现状态方程具体的解算算法。仿真问题归结为这3个类的对象的有机结合。实践表明 ,采用该方法可使仿真程序函数调用时的参数更加简洁 ,同时增强了仿真的灵活性、程序代码的可读性和可扩充性 。 展开更多
关键词 OOS技术 同步发电机 多回路分析 仿真 电网 电力系统
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大型凸极同步发电机单相接地的研究
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作者 郭可忠 莫春霞 +1 位作者 秦岭 陈陈 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第12期1506-1510,共5页
先用集中参数模型对凸极同步发电机单相接地进行解析计算,并与仿真结果相比较.两者计算的波形和数值均十分吻合.然后用分布参数模型进行单相接地的仿真,并与前述计算结果相比较.两者具有类似的规律和一定的联系.
关键词 凸板同步发电机 单相接地 解析计算 同步电机
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