国家科技支撑计划(2008BAA13B02)
- 作品数：11 被引量：53H指数：5
- 相关作者：刘晓芳许国瑞罗应立康锦萍王红宇更多>>
- 相关机构：华北电力大学中国城市建设研究院北京交通大学更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电气工程更多>>
- 汽轮发电机转子阻尼系统对第一摆稳定性影响的仿真计算研究被引量：8
- 2015年
- 发电机的第一摆稳定性是准确评估系统最大传输功率的重要指标。对汽轮发电机本体而言,影响第一摆稳定性的因素主要有励磁系统,以及转子大齿导条、转子铁心和转子导电槽楔构成的阻尼系统。为了揭示上述因素与第一摆稳定极限的关系,该文以300 MW汽轮发电机为例,采用时步有限元模型研究了上述两种因素对发电机第一摆稳定极限的影响。结果表明:转子阻尼系统对发电机第一摆稳定极限的影响较大;由于转子导电槽楔通常由铝合金、不锈钢等材料构成,这些材料的电导率相差较大,因而进一步研究了转子槽楔电导率与第一摆稳定极限的关系,得出当电导率从σal(铝合金电导率)到0.05σal变化时,发电机的第一摆稳定极限逐渐增大。
- 许国瑞刘晓芳罗应立康锦萍李伟力
- 关键词：汽轮发电机励磁系统
- 汽轮发电机转子阻尼系统对小扰动特性的影响被引量：3
- 2014年
- 电力系统中的各种小扰动通常会导致系统发生低频振荡,而汽轮发电机转子阻尼系统对于抑制低频振荡具有重要作用。为了研究转子大齿导条、转子导电槽楔构成阻尼绕组和转子铁心对系统小扰动特性的影响,建立了能够反映实际转子阻尼结构影响的时步有限元模型。首先研究了忽略转子阻尼作用对小扰动仿真结果的影响;然后对比研究了阻尼绕组和转子铁心分别对小扰动特性的影响,分析了不同阻尼结构中阻尼电流的大小及其所产生的阻尼作用强弱;最后对比了转子槽楔采用铝合金和不锈钢时,材料电导率的大小对小扰动特性的影响。结果表明:小扰动过程中阻尼绕组中的阻尼电流大于转子铁心中的电流,因此其对小扰动特性的影响较大;转子槽楔采用铝合金时的阻尼作用要强于不锈钢槽楔的阻尼作用。研究结果可为电力系统仿真中如何合理准确地分析系统小扰动特性提供必要的理论基础。
- 许国瑞刘晓芳罗应立宋美红
- 关键词：汽轮发电机时步有限元
- 同步发电机不同实用模型的大扰动特性对比研究被引量：18
- 2012年
- 为了研究同步发电机3种实用模型对电力系统大扰动特性和暂态稳定极限的影响,采用dq0坐标系下的实用模型与abc坐标系下的电网模型联立求解的方法,推导了发电机与电网接口关系的方程,建立了以实用模型为基础的单机双回线无穷大系统,并以经过试验验证的场路网耦合时步有限元模型作为标准响应,对各实用模型进行校验。采用上述模型对300 MW同步发电机进行仿真计算表明:3种实用模型的大扰动特性存在明显差异,且暂态稳定极限都较为保守;额定励磁下,实用模型与时步有限元的暂态稳定极限最大相差8.8%。研究结果为电力系统仿真中合理选择发电机模型提供了重要参考。
- 许国瑞王红宇刘晓芳罗应立康锦萍
- 关键词：同步发电机时步有限元大扰动暂态稳定极限
- 一种准确获取凸极同步发电机原始参数的方法
- 2012年
- 提出一种获取发电机参数的方法,采用传统发电机参数计算方法得出一组原始参数,对参数进行轨迹灵敏度分析并确定拟修正参数,然后根据典型扰动响应的实测曲线对该套参数进行修正,最终得到一组准确参数。以一台7.5 kW实验模型机为例,采用该方法获取参数,并对多种动态过程进行仿真与试验对比,验证了该方法的正确性和参数的准确性。
- 佟英杰刘晓芳许国瑞
- 关键词：凸极同步发电机参数修正
- 不同模型的同步发电机失磁异步运行分析被引量：5
- 2013年
- 建立了可以考虑磁场饱和、磁场畸变、谐波磁场以及集肤效应导致的实心转子涡流分布不均匀等因素的场路耦合时步有限元(T-S FEM)模型,并进行了试验验证。采用该模型对300 MW发电机稳态运行、励磁绕组开路及短路等失磁异步运行时的角速度、电磁转矩以及定子电流动态变化特征进行仿真,并与电力系统仿真软件PSD-BPA的仿真结果进行对比,结果表明:稳定运行时,2种模型计算的电磁转矩相差13.8%;失磁异步运行时,2种模型仿真得到的结果存在明显差别且有限元模型计算结果更接近实际情况,这主要是由于时步有限元模型能有效计及发电机内部多种非线性因素,故计算结果更为精确。本文研究成果为发电机设计及运行分析提供了理论支撑。
- 许国瑞赵海森宋美红
- 关键词：同步发电机失磁异步运行
- 汽轮发电机不同模型小扰动特性被引量：4
- 2013年
- 电力系统仿真分析常用的几种同步发电机实用模型是在Park方程基础上引入不同假设条件得到的。不少文献假设参数满足xaf xD=xaD xfD(q轴同理)而得到所谓的假设A模型,而将满足xad=xaf=xaD=xfD关系的实用模型称为假设B模型,对假设B模型进一步简化得到假设B-1模型。为了分析不同实用模型小扰动仿真结果的准确性,本文将其与时步有限元仿真结果进行对比:首先研究了各模型假设条件的物理意义,揭示出不同假设条件的根本区别在于是否计及励磁绕组和阻尼绕组之间的互漏磁链;然后以300MW汽轮发电机单机无穷大系统为例,对比了三种实用模型和时步有限元的小扰动仿真结果,重点分析了由大齿导条、转子导电槽楔构成的阻尼绕组和导磁导电的转子实心体分别作用和共同作用下的小扰动仿真结果;最后通过对小扰动特性指标进行对比分析得出假设A模型的仿真结果与时步有限元最接近。研究结果为电力系统仿真中合理选择汽轮发电机模型提供了重要参考。
- 许国瑞汤涌刘晓芳王红宇康锦萍罗应立
- 关键词：汽轮发电机时步有限元小扰动
- 不同功率同步电机瞬态时间常数的对比研究被引量：2
- 2014年
- 受电力系统安全生产要求的限制,通常采用小功率电机模拟并研究大型发电机的瞬态特性,但小功率电机定转子电阻的标幺值并非远小于相应绕组漏电抗,如果直接采用忽略电阻的传统瞬态时间常数解析法对电机瞬态特性进行分析,必然产生一定误差。为解决这一问题,本文推导了计及定转子电阻的瞬态时间常数改进解析表达式,通过7.5kW模型机试验及时步有限元方法验证了该解析表达式的正确性,并将其应用于不同功率电机,发现当定转子电阻变化相同倍数时,利用改进表达式计算瞬态时间常数的精度明显高于传统方法。研究结果为瞬态时间常数的计算和精确测量提供理论基础。
- 许国瑞刘晓芳罗应立宋美红
- 关键词：小功率电机定子电阻转子电阻时步有限元
- 定转子电阻对同步电机瞬态时间常数影响被引量：1
- 2014年
- 采用忽略部分定转子电阻影响的瞬态时间常数传统解析表达式计算同步电机瞬态特性时会产生一定的误差。为解决该问题,推导了计及定子电阻的直轴瞬态时间常数改进解析表达式和计及转子电阻的定子非周期瞬态时间常数改进解析表达式,通过7.5 kW模型机试验及时步有限元方法验证了该解析表达式的正确性。采用该解析表达式计算了瞬态时间常数随定转子电阻变化的规律,发现不同定转子电阻下,利用改进表达式计算瞬态时间常数的精度明显高于传统方法。
- 许国瑞赵海森刘晓芳
- 关键词：定子转子电阻同步电机
- 基于时步有限元的同步发电机三相突然短路仿真分析被引量：1
- 2010年
- 基于时步有限元方法分析发电机瞬态过程,对于改进系统稳定分析中发电机模型具有重要意义。本文采用场-路耦合时步有限元方法建立了同步发电机的动态仿真模型,针对实验室的一台7.5kW非线性发电机模型机三相突然短路进行仿真及实验对比研究。用Prony方法对瞬态电流的仿真及实测结果进行分解,得到交直流分量,通过对比分析验证了该动态仿真模型的正确性,并辨识出时间常数Ta和Td′。进而对不同励磁电流下负载突然短路进行仿真,得到不同响应的变化趋势。
- 李峰刘晓芳王红宇胡笳许国瑞
- 关键词：同步发电机三相突然短路时步有限元时间常数
- 定子绕组暂态过程对电力系统大扰动特性的影响被引量：7
- 2013年
- 为了研究发电机3种机电暂态模型定子电压方程中定子绕组暂态(p)和转速变化(ω)对大扰动特性的影响,通过单机变压器双回线无穷大系统对3种模型在定子绕组暂态和转速单独作用以及共同作用等情况下的大扰动特性进行计算,得出定子绕组暂态对发电机大扰动的影响较大;在此基础上,将上述条件下3种模型的大扰动特性和暂态稳定极限与经过试验验证的时步有限元模型进行了对比。结果表明,计及定子绕组暂态和转速变化的3种机电暂态模型的大扰动特性和暂态稳定极限均与时步有限元结果更接近,并且在一定程度上提高了电网的最大传输功率计算值,为电力系统仿真中发电机的建模提供了重要的理论基础。
- 王红宇许国瑞刘晓芳康锦萍罗应立
- 关键词：转速变化暂态稳定极限
