定子双馈论文_常远瞩,胡家兵,田旭,张祥成,孔祥平

导读:本文包含了定子双馈论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:定子,发电机,电流,感应,转子,电机,故障。

定子双馈论文文献综述

常远瞩,胡家兵,田旭,张祥成,孔祥平[1](2019)在《基于运算电感分析电网对称故障下双馈型风力发电机Crowbar保护动作期间的定子电流特征》一文中研究指出双馈型风力发电机具备经济的变速恒频发电能力,已成为现代电力系统的重要电源。与传统同步发电机不同,当电网发生短路故障后,受限于全控励磁变换器的控制能力,双馈型风力发电机需依赖附加电路与控制完成并网导则中的各种故障穿越要求,这直接导致了双馈电机具有不同于传统同步发电机的复杂故障电流特征。该文利用运算电感推导了电网对称故障及Crowbar保护动作这一典型情景下双馈电机定子电流的解析表达式,并分析了定子电流成分的频率、初始幅值、衰减时间常数及频率偏移特征。相较于已有结果,考虑了双馈型风力发电机故障前的初始运行状态,提出的解析表达式具有简洁易用的特点。此外,基于所提出的解析表达式,对比了其与无阻尼隐极同步发电机故障电流特征的异同,能够帮助读者从同步机电源电流特征的角度直观地认识双馈型风力发电机的故障电流特征。最后,通过与商用双馈型风力发电机电磁仿真模型的对比证明了所提出解析表达式具备优良的准确性。分析结果能为高风电渗透率电力系统的装备选型与继电保护设计等提供解析依据。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2019年21期)

李佳佳,殷璐璐,马也[2](2019)在《基于定子磁链定向控制的双馈风力发电系统控制策略研究》一文中研究指出通过对风力机、双馈发电机建模,提出一种在双馈发电机转子侧采取基于定子磁链定向控制的策略。利用Matlab/Simulink平台,搭建系统仿真模型,对风机的最大风能点、转子电流等参数进行仿真。仿真结果表明,转子侧变流器控制策略有效可行,能在较短时间内实现最大风能跟踪,且转子电流能快速跟随风力的变化。(本文来源于《河南城建学院学报》期刊2019年04期)

孙丽玲,王艳娟[3](2019)在《电网电压不对称骤升时双馈风力发电机定子磁链暂态全过程及控制策略研究》一文中研究指出目前有关双馈风力发电机(DFIG)高电压穿越问题的研究大多集中于对电网电压骤升期间定子磁链暂态特性的分析,忽略了故障恢复后定子磁链的动态变化。因此,对电网电压不对称骤升故障和在不同持续时间下的定子磁链暂态全过程进行了理论推导;针对传统"灭磁"控制需对相序进行分离的复杂性,提出了一种无需磁链观测和系统参数的反向电流追踪控制策略。仿真结果验证了理论分析的正确性,所提控制策略加快了暂态磁链的衰减速度,抑制了电磁转矩的脉动。(本文来源于《高电压技术》期刊2019年07期)

奚云峰[4](2019)在《双定子无刷双馈风力发电机的直接功率控制策略研究》一文中研究指出随着工业发展,化石能源被过度开采使用,其已对当今世界的生态环境和人类的生存环境提出了挑战。为了应对化石能源所带来的一系列问题,世界能源正在向低碳化、无碳化的方向转变。风能作为一种清洁能源,正在全球大规模的应用,风力发电技术也得到迅速发展。目前风力发电系统主要采用的双馈感应发电机具有可靠性低、维护频繁等缺点,永磁同步发电机存在变频器容量高、成本高,控制难度大等问题。无刷双馈发电机成本低,维护难度小,在大型风力发电机组和海上风电领域具有非常广阔的应用前景。本文以国家自然科学基金重点项目“笼障转子耦合双定子模块化无刷双馈风力发电系统关键基础问题研究”(项目编号:51537007)为背景,提出一种适用于双定子无刷双馈风力发电机的直接功率控制方法,本文的研究内容和所得结果如下:首先,通过查阅大量国内外文献,对本文研究的背景、意义和发展情况进行综述,对目前风力发电机的缺陷进行分析,据此确定研究对象—双定子无刷双馈风力发电机,并深入研究了双定子无刷双馈风力发电机的结构、运行方式和能量传递。其次,根据单定子无刷双馈风力发电机的数学模型,结合双定子无刷双馈风力发电机的特殊结构,建立了双定子无刷双馈风力发电机静止a-b-c坐标系数学模型和旋转d-q坐标系数学模型,并给出了基于旋转d-q坐标系数学模型的等效电路,通过仿真分析,验证了模型的正确性。此外,将直接功率控制方法应用到双定子无刷双馈风力发电机的功率跟踪控制中,深入研究了直接功率控制策略和瞬时功率理论,在此基础上分析两电平变流器输出的空间电压矢量及其效果,确定了扇区划分方式并制定了矢量选择表,并搭建了仿真模型。直接功率控制方法既可实现该新型发电机的功率跟踪控制,也可以实现变速恒频发电。最后,基于传统直接功率控制方法,用叁电平变流器代替两电平变流器给控制绕组供电,分析了叁电平变流器输出的各种空间电压矢量,根据有效矢量分布重新划分了12扇区并制定了矢量选择表,仿真验证了功率跟踪控制的精确性。在此基础上,加入功率误差比较信号,重新制定了矢量选择表。改进后的控制效果有了显着提升,控制精度明显改善,功率被有效的控制在滞环宽度内。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-04)

马丹丹[5](2019)在《基于改进粒子群算法的双定子无刷双馈电机转子优化设计》一文中研究指出风电技术的迅速发展,对用于风力发电的电机提出了更严格的要求。双定子无刷双馈风力发电机因其没有电刷、功率因数可以按需调节、功率密度高、成本低等优势,在风电方面发展前景十分广泛。由于该电机定子上的两套绕组依靠转子实现间接耦合,合理的转子设计十分重要。本文采用笼障转子结构,但是由于该种转子结构特殊,传统设计方式存在效率低精度差的问题。本文提出一种改进粒子群算法用于对双定子无刷双馈电机的笼障转子进行优化设计。主要研究内容如下:首先,介绍了双定子无刷双馈电机的基本结构;并介绍了电机的磁场调制原理以及各种运行方式。其次,针对标准粒子群算法的局部收敛和越界处理时边界收敛的问题,提出了改进型粒子群算法,通过增加混沌搜索操作和采用新的越界处理方式对标准算法进行了改进;采用自适应控制混沌寻优范围的方式增加搜索精度;并通过标准测试函数分别对标准粒子群算法、混沌粒子群算法和改进粒子群算法进行测试,验证了该改进型粒子群算法的有效性。然后,为提高优化效率,采用响应面法替代有限元计算。研究了构建响应面模型的基本原理及流程,通过中心复合表面设计方式来安排试验,利用径向基函数构建响应面模型,得到了目标函数及约束条件与优化设计变量之间的关系,并对构建的模型进行校核。最后,为了进一步提高电机的转子耦合能力并改善该电机的性能,本文优化设计目标为气隙磁密中有用谐波占基波含量之比和功率绕组电压畸变率,约束条件为转子磁密,利用改进粒子群算法对笼障转子的极弧系数、导磁层宽度值与非导磁层宽度值之比、导磁层数和短路笼条数这四个结构参数进行了优化设计。并通过有限元模型,对比分析改进后电机方案和初始电机方案的空载和负载特性,验证了改进型粒子群算法对双定子无刷双馈电机笼障转子结构优化的有效性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-04)

王一[6](2019)在《双定子无刷双馈风力发电机冷却系统设计及温度场计算》一文中研究指出近些年环境污染问题严重,迫切的需要新能源技术解决,风力发电以其环保、清洁、可再生等方面的优势成为各国研究的热点。本文为针对现有风力发电机存在的功率密度低、容错性差以及运输成本高等类似问题,提出了一种新型的笼障转子与双定子耦合的无刷双馈风力发电机,相比于永磁风力的发电机和有刷的双馈发电机,该种发电机具有功率密度高,稳定性好,无永磁体退磁风险以及维护成本低等优势,在风电领域的应用前景十分广阔。然而,该发电机结构复杂导致散热困难,使其稳定运行时温升较高。为此,本文以一台50kW的双定子无刷双馈发电机(Double stator brushless doubly-fed generator,DSBDFG)为研究对象,对其温升计算方法以及冷却系统设计进行了研究,旨在为后续针对该类新型发电机的实验研究提供理论依据。本文主要工作内容如下:首先,阐述了发电机的总体结构和运行原理,建立了温度场叁维数学模型和物理模型,计算电机各部分的生热率和散热系数,对DSBDFG的稳态叁维温度场进行有限元的计算。基于传热学的基本理论,采用等效热网络法建立发电机的热路计算模型,根据各部分的传热换热关系列出方程组,编写程序并对其内部不同位置节点温度进行了计算求解。其次,由于双定子无刷双馈发电机宜采用水冷方式进行降温,本文设计了发电机的水路冷却结构,分析了不同水冷结构下的流速、流阻及温度分布规律。并对不同截面尺寸的螺旋型水路进行了流阻及温度的对比,在冷却水流量和水道面积相同的情况下对螺旋型结构的水道个数进行了研究,同时分析了不同的冷却水速对发电机各部件温度的影响。最后,建立了有冷却系统的DSBDFG的有限元仿真模型,并对此叁维温度场进行了分析和计算。对电机内部的各部件的温升规律进行了总结,探究了不同冷却介质、机壳材料等因素对发电机温度场的影响。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-04)

吴超[7](2019)在《基于定子侧不控整流的双馈风力发电机直流并网控制策略研究》一文中研究指出随着直流输电和直流微网的快速发展,新能源发电设备的直流并网运行及控制策略研究受到越来越多的关注。而基于双馈感应发电机的风电系统在新能源发电中占有很大的比重,所以研究双馈风力发电机直流并网拓扑和控制策略具有重要意义。在多种双馈电机直流并网结构中,基于定子侧不控整流的双馈电机直流并网系统以其结构简单、变流器容量小等优良特性获得了广泛关注与研究。然而,双馈电机定子端由于没有与交流电网直接相连,传统基于交流电网电压锁相环的控制策略无法适用,而且定子侧不控整流桥导致定子电压严重畸变并产生谐波电流和转矩脉动,如何实现功率解耦控制、定子频率独立控制、降低转矩脉动和谐波电流是研究难题。因此,研究定子侧不控整流下双馈电机直流并网运行的高性能控制策略显得十分迫切和重要。本论文以定子侧不控整流的双馈电机直流并网系统为研究对象,针对双馈电机功率解耦和定子频率控制、转矩脉动抑制和定转子谐波电流抑制等问题展开研究,获得了如下创新成果:1、针对双馈电机定子接入不控整流下功率解耦和定子频率控制的问题,提出基于二阶广义积分器(second order generalized integrator,SOGI)的定子磁链角闭环控制方法,以同时实现定子磁链定向和定子频率控制。首先采用基于定子磁链幅值的间接定子频率控制方法,利用定转子电流模型观测定子磁链以避免电压模型中的纯积分环节。在此基础上提出基于定子磁链锁相环的定向控制和定子频率控制策略,降低功率变化对于定子频率控制的影响。为了避免对电机互感和定子电感参数的依赖,进而提出一种基于SOGI的定子磁链角闭环控制方法,可同时实现定子频率控制和定子磁链定向控制。最后系统地比较各种定子频率控制策略的鲁棒性以及稳态特性,获得定子侧不控整流的双馈电机直流并网系统最优定子频率控制方法。2、为降低双馈电机定子接入不控整流下定子谐波电压造成的转矩脉动,提出基于转矩误差直接谐振的双馈电机转矩脉动抑制策略。当双馈电机定子电压畸变较低时,主要考虑5、7次谐波,采用基于单个谐振频率点的谐振控制器实现转矩脉动抑制。当定子电压畸变度较高时,需要考虑多次谐波,提出一种能够处理分数次延时以及直流分量抑制的改进重复控制器抑制转矩脉动。最后考虑提升系统运行效率时定子频率的变化特性,提出一种锁频环快速获取双馈电机定子频率。基于获取的定子频率,设计自适应重复控制器用于抑制转矩脉动,以确保在定子频率宽范围变化时实现转矩脉动抑制。3、为降低定子谐波电压造成的谐波电流损耗问题,提出基于双轴直接谐振控制的降低定转子谐波电流和抑制转矩脉动策略,可以同时实现抑制转矩脉动和降低定转子谐波电流。首先建立双馈电机的基波和谐波等效电路,在分析双馈电机谐波电流与定转子谐波电压关系基础上,通过转子侧注入合适的谐波电压实现定子电流正弦运行,降低定转子谐波电流损耗。在此基础上,深入分析基于转矩误差直接谐振抑制转矩脉动的运行机理,提出一种改进的双轴直接谐振控制策略,在抑制转矩脉动的同时降低定转子谐波电流损耗,以提升系统运行效率。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-06-01)

魏书荣,吴锐,符杨,张开华,张智伟[8](2019)在《海上双馈感应发电机定子绕组匝间短路容错技术可行性分析》一文中研究指出受海洋恶劣环境影响,海上双馈感应发电机(DFIG)定子绕组匝间短路故障频发,伴随海上可及性差引起的故障维修困难、停运损失巨大,使得容错技术需求日趋迫切。文中根据DFIG定子绕组匝间短路故障特点,构建精确通用的定子绕组匝间短路模型。针对故障后定子电流负序分量幅值增大而严重影响DFIG正常运行的问题,分离各序分量并提取定子负序电流,通过在转子侧输入相应的谐波电压来抵消定子侧负序电流,构建负序电流控制器以抑制故障后定子相电流的负序分量。仿真与实验结果验证了该方法可以有效降低DFIG定子绕组匝间短路故障后的定子负序电流幅值与输出功率脉动。(本文来源于《电力系统自动化》期刊2019年05期)

郑泽慧[9](2019)在《双馈风力发电机定子绕组匝间短路故障的检测方法研究》一文中研究指出伴随能源危机和环境问题的日益严峻,风力发电业已获得广泛关注和长足发展。就目前而言,双馈风力发电机是风力发电的主流机型,而定子绕组匝间短路是双馈风力发电机的常见故障之一。由于双馈风力发电机一般地处偏远或海上而维护困难,如不能及时有效地检测其定子绕组匝间短路故障,该故障将扩展并进而对电机本身及电网造成损害。因此,实现双馈风力发电机定子绕组匝间短路故障检测具有重要的意义。本文完成的主要研究工作如下:(1)在多回路理论基础上,分析了双馈风力发电机发生定子绕组匝间短路故障前后的电感参数变化,在此基础上建立了双馈风力发电机在正常情况和发生定子绕组匝间短路故障情况下的数学模型。(2)从理论角度分析了定子绕组匝间短路故障情况下双馈风力发电机的转子侧频谱特征,并通过MATLAB进行了仿真验证。(3)利用旋转不变信号参数估计技术(Estimation Of signal parameters via rotational invariance technique,ESPRIT)的短时高频率分辨力特性以准确估计转子电流信号特征分量的频率,并结合扩展Prony算法确定各频率分量的幅值,从而形成了ESPRIT与扩展Prony算法相结合的双馈风力发电机定子绕组匝间短路故障检测新方法。另外,提出了将Duffing系统信号检测与APES(Amplitude and Phase EStimation)算法相结合的双馈风力发电机定子绕组匝间短路故障检测新方法。利用Duffing系统对于策动力幅值、待测频率等初始参数的敏感性及对背景噪声的强免疫性,根据相轨迹图变化判断待测故障特征存在与否。在此基础上结合APES算法确定故障特征的振幅,弥补了Duffing系统无法提供准确幅值的不足。将这两种方法与传统的基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法的定子绕组匝间短路故障检测方法进行对比,结果表明:这两种方法便捷、有效,为双馈电机故障检测问题提供了一种新的思路。(本文来源于《华北电力大学》期刊2019-03-01)

陈桐[10](2019)在《基于有限元模型定子电流特征分析的双馈风电机组叶轮故障诊断》一文中研究指出近年来新能源得到了很大的重视和发展,其中风力发电逐渐成为新能源的主要利用方式之一。在全球风电装机容量迅速发展、大型风电机组日益成熟化和商品化的同时,为保证机组的正常稳定运行,对风力发电机组运行状态进行监测尤为关键。在风力发电机组中,风机叶轮承担了风能向机械能转化的重要使命,对风电机组的正常稳定运行起着不可替代的作用。因此,为了保证机组的正常稳定工作,对叶片进行故障诊断以及健康状态监测是十分必要的。本文起始阐发了双馈电机变速恒频运行方式以及风电机组空气动力学理论,并且利用质量块对传动链模型进行了简化,为后续理论推导提供基础。接着具体推导了叶轮质量不平衡以及气动不对称故障下电机定子电流的表达式,并在频谱中定位了其对应的故障特征频率,从而为定子电流法对叶轮不平衡故障诊断提供了理论支撑。利用GHBladed软件分别搭建了正常以及不平衡工况下风电机组模型,并以调速阶段某稳定风速为输入,得到机组的电机转速信号。接着将电机转速信号导入利用ANSYS Maxwell搭建的双馈电机有限元模型中,从而获得含有故障特征的定子电流信号。最后利用MATILAB进行频谱分析,通过仿真结果验证了定子电流信号具备对不平衡故障的监测与诊断能力。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01)

定子双馈论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过对风力机、双馈发电机建模,提出一种在双馈发电机转子侧采取基于定子磁链定向控制的策略。利用Matlab/Simulink平台,搭建系统仿真模型,对风机的最大风能点、转子电流等参数进行仿真。仿真结果表明,转子侧变流器控制策略有效可行,能在较短时间内实现最大风能跟踪,且转子电流能快速跟随风力的变化。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

定子双馈论文参考文献

[1].常远瞩,胡家兵,田旭,张祥成,孔祥平.基于运算电感分析电网对称故障下双馈型风力发电机Crowbar保护动作期间的定子电流特征[J].中国电机工程学报.2019

[2].李佳佳,殷璐璐,马也.基于定子磁链定向控制的双馈风力发电系统控制策略研究[J].河南城建学院学报.2019

[3].孙丽玲,王艳娟.电网电压不对称骤升时双馈风力发电机定子磁链暂态全过程及控制策略研究[J].高电压技术.2019

[4].奚云峰.双定子无刷双馈风力发电机的直接功率控制策略研究[D].沈阳工业大学.2019

[5].马丹丹.基于改进粒子群算法的双定子无刷双馈电机转子优化设计[D].沈阳工业大学.2019

[6].王一.双定子无刷双馈风力发电机冷却系统设计及温度场计算[D].沈阳工业大学.2019

[7].吴超.基于定子侧不控整流的双馈风力发电机直流并网控制策略研究[D].浙江大学.2019

[8].魏书荣,吴锐,符杨,张开华,张智伟.海上双馈感应发电机定子绕组匝间短路容错技术可行性分析[J].电力系统自动化.2019

[9].郑泽慧.双馈风力发电机定子绕组匝间短路故障的检测方法研究[D].华北电力大学.2019

[10].陈桐.基于有限元模型定子电流特征分析的双馈风电机组叶轮故障诊断[D].华北电力大学(北京).2019

论文知识图

副绕组电流曲线副绕组功率曲线电网不对称故障瞬间双馈感应发电机定...单绕组接线图转速曲线电磁转矩曲线

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