适用于电网电压小幅下降的双馈电机励磁控制仿真研究

考虑到电力系统的安全性和稳定性,新的电网规程要求并网风力发电机组应具有一定的低电压穿越能力。为了抑制双馈感应风力发电机组在电网电压下降时转子侧出现的过电压和过电流冲击,考虑电网波动建立了双馈电机转子变换器控制系统数学模型,并且采用定子电压定向的空间矢量方法对电机转速和定子输出无功功率进行跟踪控制。在Matlab环境下,选取一台1．5MW并网双馈感应风力发电机在电网电压下降到额定值的60％期间对所设计的控制系统进行了仿真验证。     

高速铁路牵引网感应电压的研究

研究目的:目前复线电气化铁路建设很快,复线并行线路的感应电压导致人身伤亡的事故时有发生。为解决这个问题,制定出正确的防护措施,分析感应电压机理,研究感应电压的大小,推理出感应电压的准确计算公式很有必要。本文根据电磁场理论中的唯一性定理——镜象法,分析推导出电影响和磁影响感应电压的计算公式,论证出电影响和磁影响感应电压的精确计算公式。研究结论:当带电接触网导线通过交流电流时,接触网导线周围形成电场和磁场,电磁场对邻近的停电接触网导体产生电磁影响,电影响感应电压与带电线路电压成正比,磁影响感应电压与牵引电流的大小及并行长度成正比,总的感应电压是两种感应电压的矢量和。     

全功率变流器风电机组低电压穿越控制策略研究

基于2.5 MW永磁同步风电机组系统结构及低电压穿越(LVRT)要求,对实现全功率变流器LVRT功能的控制策略进行了研究。针对电网正常及故障工况,详细阐述了电网电压幅值的快速检测算法和基于正序分量提取的锁相环设计,分析并设计了输出三相电流对称控制目标下直流电压、斩波回路、有功电流及无功电流的控制算法。dSPACE半实物仿真及实际试验结果表明,应用该控制策略能达到预期目标,不仅满足了全功率变流器风电机组LVRT运行的要求,而且还保证了并网电流品质,并具有高电压穿越(HVRT)功能。     

电气化铁路电力贯通线感应电测试与分析

以中国铁路昆明局集团有限公司管内不同典型线路为例,开展电力贯通线感应电综合测试。通过测试架空电力贯通线和电缆电力贯通线上各类感应电压和感应电流,并结合牵引变电所负荷过程同步测试,研究分析电气化铁路电磁干扰及牵引回流对该感应电的影响因素。研究表明:感应电压和感应电流受到接触网电压、电流分布、线路结构、牵引供电方式、土壤电阻率、负荷电流等诸多因素影响,为降低电力贯通线感应电压和优化工程防护措施提供依据。     

双馈风电变流器低电压穿越下Crowbar电阻的优化设计

随着风电场大规模接入电网,新的并网规范要求风力发电机组必须具有低电压穿越能力。双馈型异步发电机(DFIG)采用转子侧并联Crowbar电阻的方式限制电压跌落时转子产生的过电流,从而实现DFIG的低电压穿越运行。文章在推导了电网电压跌落下DFIG定转子电流数学模型的基础上,分析了Crowbar电阻对DFIG运行性能的影响,完成了Crowbar电阻的优化设计,以实现DFIG在电网电压跌落下的穿越运行。最后针对1.65 MWDFIG风电机组,建立了基于Matlab/Simulink的仿真模型,分析结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于脉冲密度调节的谐振逆变器频率跟踪控制策略

针对传统脉冲密度调节感应加热电源在功率输出有级性和从自然衰减振荡状态恢复到输出功率状态时需要重新锁定工作频率的问题,提出了一种改进的频率跟踪控制策略,利用采自输出端的负载电流进行快速频率跟踪,使锁相环有足够的时间进行锁相,而当负载电流降至很小,即进入自然衰减振荡状态时,利用改进锁相环中的采样保持电路保证感应加热电源中的逆变器工作在谐振频率点附近。利用Matlab/Simulink进行了相应的仿真实验,功率调节选用均匀脉冲密度调节方式,进一步降低了输出电流的衰减程度,以保证逆变电路工作在零电流和零电压开关状态。     

交流牵引供电系统对直流供电系统的干扰及防范措施研究

为实现换乘的便利性,以及为节省用地而共用交通走廊,城市越来越多的地段出现了交流制式的电气化铁路和直流制式的城市轨道交通线路近距离并行敷设的情况。当交流电气化铁路正常稳态运行或发生故障时,流过交流电气化铁路的交流电流通过交、直流线路间的电容和互感,会在直流轨道交通牵引网供电系统上感应出工频电压,从而导致直流轨道交通牵引网上出现工频电流。阐述了感应电压的危害,并提出了降低感应电压的防范措施。通过计算分析及试验测试,说明采用的防范措施能够较好地减少感应电压,对交、直流系统并行区段的供电系统设计具有指导意义。     

轨道交通接触网残留电压及感应电压理论分析

针对轨道交通接触网系统停电时本线残留电压或相邻线上的感应电压,本文以电工理论为基础,进行了理论分析和模拟计算,得出残留电压和感应电压的理论计算数据,对轨道交通运营检修具有一定的参考意义。     

高速铁路单芯馈线电缆的敷设方式和敷设间距

为了降低高速铁路馈线电缆的护层感应电压及其敷设工程的造价,利用PSCAD仿真软件建立高速铁路AT供电方式模型和电缆等效模型,研究高速铁路单芯馈线电缆适用的敷设方式及适宜的敷设间距。结果表明:T线与F线共同敷设比分开敷设更有利于降低电缆的护层感应电压和敷设工程造价;在T线与F线共同敷设时,采用TFTF交叉平行敷设、TFTFT交叉平行敷设和TFTFTF交叉平行敷设等方式,又比工程中常用的TTFF平行敷设、TTTFF平行敷设和TTTFFF平行敷设方式更有利于降低护层感应电压和敷设工程造价;在共同敷设2根电缆的情况下,当线芯电流的相位差为0°~110°时,两电缆间的护层感应电压为相互增强,因此需适当增大两电缆间的敷设间距,以降低护层感应电压,而当电流相位差为120°~180°时,由于两电缆间的护层感应电压为相互减弱,故又需适当减小两电缆的敷设间距,以降低护层感应电压,并给出了敷设间距的建议值。     

动车所10kV单相电缆故障分析及对策

针对虹桥动车所10kV单相电力电缆故障。分析得出电缆施工质量以及电缆护套感应电压过大是主要原因,同时对减小单相电缆感应电压所采取的接地方式进行探讨。     

轨道交通供电电缆单相接地感应电压仿真研究

研究目的:城市轨道交通供电环网电缆发生短路接地故障时,故障电流在不接地端的金属护套产生幅值很大的感应电压,若超过外护套的承受能力,外护套就会被击穿,直接威胁城市轨道交通的安全运行,为研究短路接地故障对供电环网电缆金属护套感应电压影响并指导工程设计,在ATP-EMTP中建立模型,对电缆截面、接地电阻、电缆长度、电缆排列形式等因素进行仿真分析。研究结论:(1)发生单相接地故障时,电缆截面、接地电阻值、电缆长度对非直接接地侧金属护套感应电压干扰较小,故障相的感应电压最大,距离故障相越近,健全相的感应电压越大;(2)负荷侧发生单相接地故障时,金属护套感应电压基本不受电缆布置形式的影响;(3)本研究结果可为城市轨道交通供电环网电缆的设计提供理论基础,具有工程指导价值。     

基于遗传算法的无绝缘轨道电路故障综合诊断方法

基于传输线理论提出机车信号感应电压幅值包络仿真模型,利用机车信号感应电压与轨道电路信号电流的线性映射关系,分析补偿电容故障对机车信号感应电压幅值包络的影响规律,给出基于遗传算法的轨道电路故障综合诊断方法。以补偿电容和道砟电阻为决策变量,以实际的和仿真的机车信号感应电压幅值包络间差值的最小化为目标,构造适应度函数,通过对种群个体进行选择、交叉和变异等遗传操作,得到当前状态下各决策变量的最优值,从而实现轨道电路故障的综合诊断。实验表明,将遗传算法引入到轨道电路的故障诊断领域,利用机车信号的实际记录数据,能够对无绝缘轨道电路中多个补偿电容故障以及道砟电阻波动等情况作出正确的综合评判,从而弥补了目前检测方法的不足,为轨道电路的故障诊断提供了新的有效手段。     

国家铁道试验中心城轨试验线感应电压抑制装置研究

国家铁道试验中心城市轨道交通试验线建成后与既有环线并行,在城轨试验线接触网上存在严重的感应电压,危害人身安全和设备安全。通过对感应电压的形成进行分析计算,提出感应电压抑制装置的设计方案,并研制出感应电压抑制装置。     

高速铁路27.5kV电缆金属护层的雷击感应电压

在建立并验证高速铁路27.5kV电缆分布式参数等效模型的基础上,采用MATLAB软件仿真研究接触网避雷器经接地电阻接地、避雷器故障导致绝缘子发生雷击闪络2种工况下,雷电流波经接触网入侵电缆线芯导体时接地电阻和土壤电阻率对电缆金属护层雷击感应电压的影响,以及电缆长度、雷电流波陡度对电缆金属护层雷击感应电压的影响。结果表明:电缆金属护层的雷击感应电压最大值随避雷器接地电阻的增加而增加,呈线性关系,当接地电阻增加到10Ω时,入侵电缆线芯的雷电流最大值约为13kA,说明避雷器发挥的保护作用受限;避雷器故障导致绝缘子发生雷击闪络时,如果土壤电阻率大于800Ω·m,电缆金属护层的雷击感应电压最大值超出外护套冲击耐受电压,可能导致击穿外护套;长度为500m的电缆其金属护层的雷击感应电压最大值最小;电缆金属护层的雷击感应电压最大值随着雷电流波陡度的增大而增大,但增长率逐渐下降。     

中央发送两端电流接收式无绝缘轨道电路的断轨态分析

分析中央发送两端电流接收式无绝缘轨道电路,必须考虑电流传感器参数及其接收电路等效阻抗对轨道电路的影响。通过电路变换,推导轨道电路接收端及轨道电路的等效电路,建立轨道电路断轨态等效电路及其二端口网络模型。根据等效电路,推导断轨态数学模型,给出传输矩阵参数以及接收端钢轨电流、感应电压和转移阻抗的计算公式。算例结果表明:电流传感器参数及其接收电路等效阻抗对轨道电路的影响,可以通过分析传感器等效阻抗参数对轨道电路的转移阻抗的影响得到;传感器等效阻抗越小,转移阻抗越小,则电流传感器处钢轨电流及其感应电压越大;当传感器等效阻抗为零时的算例结果与文献[4]的有关结果一致,说明给出的分析方法和结论是可信的,并且说明文献[4]是本文在传感器等效阻抗为零条件下的特例。     

轨道交通隧道内牵引网感应电压研究

中国部分城市轨道交通采用工频单相交流制式,以提升列车的运行速度和运输能力.牵引供电系统发生故障时,有可能采用单侧停电抢修方案,如果此时接触网的感应电压过高,将对检修人员造成安全威胁.依据广州地铁22号线设计资料,搭建地铁隧道的仿真模型,计算得到一侧线路停电检修,另一侧线路正常运行时接触网上的感应电压,获得牵引电流、隧道...     

不对称故障下双馈风力发电系统网侧变流器的控制方法

风力发电机组通过背靠背变流器与电网相连接,电压发生不对称故障时直流侧电压将发生大幅波动,而要消除这方面的影响,关键在于对网侧电流的控制。针对电网电压不对称故障下风电机组的表现,文章提出了一种适用于该情况下的网侧变流器的控制策略,以实现风电机组的低电压穿越。对发生不对称故障时网侧变流器的状态进行分析,得出其控制指令,使用Matlab/Simulink建立仿真模型,给出A相电压发生50%跌落下的仿真结果,验证了该控制策略的可行性。     

感应电机智能软启动控制器的设计

介绍80C196MC单片机的智能软启动控制器,利用其强大的功能实现对感应电机软启动的高精度控制.通过单片机检测电压、电流的过零点,依此计算出实际功率因数角,并与设定的最佳功率因数角进行比较,及时输出触发脉冲,实时调节电机的电压,达到无冲击启动和节能的目的.试脸证明系统具有优良的性能.     

津秦客运专线信号电缆受电磁影响测试与分析

研究目的:高速铁路沿线的信号电缆会受到牵引供电系统电磁危险影响。本文结合津秦客专联调联试,在唐山牵引变电所供电区段对一段2.7 km铁路信号电缆进行感应电压测试,设置电缆屏蔽层单端接地和双端接地,测试不同速度级正常行车情况下和接触网短路故障情况下,信号电缆芯线和屏蔽层的感应电压(电流),为评估高速铁路信号电缆受电磁干扰影响程度以及优化今后信号电缆电磁防护设计提供依据和参考。研究结论:(1)津秦客运专线正常行车情况下信号电缆芯线感应电压可达36 V,接触网故障情况下可达360 V;(2)目前信号电缆采用每3 km分段单端接地的设计方案在接触网正常运行情况下满足电磁干扰防护要求;(3)电缆近侧线路负荷产生的纵向感应电动势为远侧线路的1.3倍,牵引网直供方式产生的纵向感应电动势为全并联AT供电方式的4倍以上;(4)测试电缆屏蔽层双端接地时,对回流的分流很小,但同时在接触网发生短路故障时存在造成电缆烧损的风险,因此应根据信号电缆信息传输可靠性要求等级以及线路的具体情况来合理选择屏蔽层接地方式;(5)本研究成果能够为高速铁路信号电缆接地方式的选择和电磁兼容设计提供指导和参考。     

地铁列车无感应板区间直线电机过电流问题的控制与优化

结合广州地铁6号线的运营情况,对列车无感应板区间直线电机过电流问题的控制和优化进行了分析。通过多次优化列车牵引系统的控制,解决了无感应板区间直线电机过电流问题,列车牵引系统的稳定性得到了提高。