惯量

摘要： 随着静止无功补偿器(SVG)代替传统的调相机,可以提供动态的无功补偿。然而相比于传统调相机,SVG缺少旋转惯量。传统的SVG研究主要集中在无功补偿和故障穿越,没有针对SVG在提高惯量上的研究。针对这一问题,提出了具有动态无功补偿和动态惯量响应能力的电力电子调相机。首先,具体设计了不同电压等级下的拓扑结构;其次,从储能出发,选择超级电容器作为储能元件,同时设计了储能配置和储能元件的参数;然后,从惯量响应和无功补偿两个方面设计控制策略;之后,对比传统的调相机,推导了能量利用率以及惯量响应的对应关系。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性。

摘要： 传统的恒输出校正因子模糊自适应惯量控制器的计算结果变化平缓,会导致在频率偏差接近许可值时无法提供足够的惯量以阻止频率进一步偏离。为解决该问题,提出了一种改进型模糊自适应惯量虚拟同步发电机(VSG)技术抑制微网频率波动。其创新性体现在提出了频率偏差界限的概念,并将其融入至模糊控制器设计过程中,实现了当微网频率偏差小于偏差界限时,通过采用较小输出校正因子来获得实时惯量值,而当频率偏差大于界限值时,采用较大的输出校正因子为系统提供足够的惯量。仿真和实验结果表明,提出的基于改进型模糊自适应惯量的VSG控制技术能在频率偏差较小时保证频率响应速度,而在频率偏差较大时提高系统安全性,在生产实践中具有重要的应用价值。

摘要： 为了实现某空间飞行器在空间低功耗平稳转动,从提高其动态性能和稳态性能的角度,提出了基于缓冲阻尼的空间大惯量负载驱动系统的设计方法。通过系统阻尼参数匹配设计,并利用弹簧阻尼技术,实现了驱动系统大惯量转动过程的快速启动和平稳制动,解决了其转角行程过冲较大的问题,满足了运动精度要求。采用SimulationX软件对该驱动系统进行了动力学建模,对传动刚度和阻尼特性对驱动系统启动和制动的影响进行了仿真分析,最终通过实验验证了该驱动系统可以较平稳地启动和制动大惯量负载,且性能稳定,运动精度高,说明了驱动系统设计方法的合理性。研究结果为以小功率驱动大惯量负载提供了一种较好的实现方法。

摘要： 风电、光伏等新能源通过逆变器并入电网,不具有惯量支撑能力,因此大规模新能源接入电网会降低系统的惯量水平。在N-K故障下,系统可能因惯量水平过低而频率失稳,导致电源脱网,给系统造成严重经济损失。针对此问题,提出一种考虑N-K故障下系统频率稳定性的储能电站优化规划方法。首先,分析系统惯量与系统频率变化的关系,给出系统惯量需求约束。其次,充分考虑储能电站在系统中调频、调峰及潮流调度等应用场景,以储能电站建设成本及极端故障下切负荷成本最小为目标函数,构建储能电站定容选址优化模型。最后,以IEEE 39节点系统为仿真算例。仿真结果表明,基于所提方法的定容选址规划方案能够有效提升系统频率稳定性,缓解系统在极端故障下的大面积停电问题。

摘要： 为了提高分布式电源接入电网的效率,解决逆变器并网中阻尼和惯性不足的问题,研究了一种可实现传统同步发电机功能的逆变器控制方法,即虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术.以锁相环在VSG的作用为基础,提出一种基于虚拟功率的预同步控制方法.在功率环中模拟二次调频和二次调压功能,输出值经过惯性环节弥补有功和无功损耗,依据不同的功率等级灵活调节控制参数.针对VSG机端的电压和电流,利用PR控制方式增加对电气值的约束.分析了VSG的拓扑结构和数学模型,给出了改进VSG的控制方法.搭建了对应的仿真模型,从VSG的预同步并网和突变负载时并网的稳定性两方面验证VSG的控制效果.结果表明:改进后的VSG控制可降低逆变器并网的复杂性和输出功率的震荡频率,平抑网侧的电流冲击,使逆变器时刻跟随电网的动态变化过程.

摘要： 在层级模糊推理系统的实际应用中,经常会遇到数据维数较高的问题。本文提出一种递进式层级模糊推理系统建模方法,利用减法聚类构建列联表,通过独立性检验和惯量排序对每一层子系统的输入变量进行选择,当系统精度达到阈值时停止子系统的构建。该方法能够在保持系统精度的同时减少规则数。在层级模糊推理系统建模过程中,保持减法聚类对论域划分,避免建模过程中的重复聚类,降低计算复杂度。利用公测数据集进行仿真计算,并与已有算法进行比较,表明该方法精度良好,且规则数量大幅减少,具有普遍适用性。

摘要： 负荷虚拟同步机(LVSM)技术可使电动汽车(EV)充电桩等负荷主动参与电网调频,但在EV两级式充电结构中,基于比例积分(PI)控制的后级DC/DC变换器的特性会削弱LVSM的调频性能。为此,提出一种虚拟电阻(VR)控制策略,通过重塑后级DC/DC变换器的输入阻抗为阻性,优化了LVSM的调频性能,充分发挥了LVSM的网荷互动能力。从理论上对比了采用传统PI控制和所提出的VR控制时,负荷扰动后电网频率偏差、各台LVSM直流母线电压和充电电流变化量的响应过程,结果表明VR控制通过充电电流调节过程使电网频率稳定性有所提升,且未对LVSM直流母线电压的稳定性造成不良影响。最后,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和所提控制方法的有效性。

摘要： 电力系统中新能源的渗透率逐步提高导致系统惯量显著减少、频率响应特性发生较大变化,给电力系统的运行和控制带来严峻的挑战.针对新一代含虚拟同步发电机控制策略的新能源电力系统,分别从理论惯量和计算惯量的角度对系统各种惯量来源进行详细的分析,并提出一种新的计及光伏发电的系统惯量精确评估方法.而后在DIgSILENT PowerFactory中搭建电力系统仿真模型,对传统电力系统和计及光伏并网的场景下,分别对系统惯量进行精确评估.仿真结果表明所提方法对传统电力系统及新能源电力系统的惯量评估均具有可行性、有效性和精确性.

摘要： 区域电网风电渗透率的提高使得电力系统的惯量降低,同时由于风电的随机波动性及不确定性增加,使得区域电网间联络线传输功率变动范围扩大,因此含风电区域电网低频振荡模态辨识方法及影响因素有待深入研究.文中提出一种基于经验小波变换方法(EWT)与改进Prony方法相结合的低频振荡模式辨识方法;在扩展四机两区域系统中,分析了含风电区域电网惯量变化和风电功率波动对区域间振荡模态的影响,基于极限传输功率下分析了双馈风电机组虚拟惯量控制参数对振荡模式的影响,给出了抑制含风电区域电网低频振荡的虚拟惯量参数设定值.

摘要： 针对具有惯量特性的并网逆变器,提出了一种统一虚拟同步发电机(VSG)模型和基于智能算法的惯量阻尼参数辨识方法,实现了对未知模型的商业化并网逆变器装置的数学建模和惯量评估.基于将具有惯量特性的并网逆变器装置等值为一台VSG的思想,总结了现有各种VSG的实现方法,归纳出一种包含锁相环和动稳态阻尼特性的统一VSG模型;利用遗传算法实现了统一VSG模型惯量和阻尼参数的准确辨识,但锁相环的控制参数却无法准确辨识,为此,从系统闭环极点的角度详细分析了锁相环参数辨识的准确性与其带宽之间的关系,并提出了选取高带宽锁相环的统一VSG模型进行并网逆变器等值惯量和阻尼辨识的解决方案.最后,通过MATLAB/simulink仿真验证了所提模型辨识方法在多种不同VSG控制策略下的适用性和有效性.

摘要： 介绍了YFM系列大惯量风扇磨煤机用异步电动机的电磁结构设计及部分关键工艺,通过计算分析并与试验结果相比较,进一步优化产品设计,探索风扇磨煤机用异步电动机的开发和发展前景。

摘要： 本发明公开了一种增速飞轮惯量模拟器及利用增速飞轮惯量模拟器实现航天器转动惯量和平动惯量模拟的方法，本发明增速飞轮惯量模拟器，与传统的机械式(如多片杠铃型等)机械惯量模拟器相比，通过增速飞轮惯量模拟器模拟大型航天器机械惯量的方法，具有体积小、重量轻、结构简单、工作性能稳定性好、动态响应快、费效比低的特点，可大大减小对于气浮基础平台及其附属试验设备的结构和空间方面试验环境的要求，增速飞轮惯量模拟器可直接安装于转臂关节处来模拟航天器的转动惯量，同时只需在气浮基础平台两个侧面安装增速飞轮惯量模拟器即可模拟航天器的平动惯量。

摘要： 本发明公开了一种增速飞轮惯量模拟器及利用增速飞轮惯量模拟器实现航天器转动惯量和平动惯量模拟的方法，本发明增速飞轮惯量模拟器，与传统的机械式(如多片杠铃型等)机械惯量模拟器相比，通过增速飞轮惯量模拟器模拟大型航天器机械惯量的方法，具有体积小、重量轻、结构简单、工作性能稳定性好、动态响应快、费效比低的特点，可大大减小对于气浮基础平台及其附属试验设备的结构和空间方面试验环境的要求，增速飞轮惯量模拟器可直接安装于转臂关节处来模拟航天器的转动惯量，同时只需在气浮基础平台两个侧面安装增速飞轮惯量模拟器即可模拟航天器的平动惯量。

摘要： 本发明涉及一种考虑惯量需求与风机惯量响应能力的虚拟惯量调配方法，包括以下步骤：1)定义惯量响应能力评价指标K；2)判断当前系统中完全由同步发电机提供的虚拟惯量是否能够满足系统所需最小惯量，若否，则风电机组参与惯量响应；3)根据不同风电机组的惯量响应能力依次为所有风电机组分配参与惯量响应惯量；4)若当前次的风电机组参与惯量响应惯量分配完毕后仍不满足系统所需最小惯量，则进行惯量响应能力计算和修正，直至满足系统所需最小惯量，或系统中所有风电机组参与惯量响应的虚拟惯量均达到其最大值，与现有技术相比，本发明具有充分发挥各风机的惯量响应能力，同时避免频率二次跌落，使系统频率动态响应得到改善等优点。

摘要： 本发明公开一种可变惯量滚筒及模拟车辆多种惯量的惯量试验台，可变惯量滚筒包括：转动滚筒和转动滚筒的一端或两端连接的飞轮，转动滚筒与飞轮之间设置有飞轮离合器，通过控制飞轮离合器使转动滚筒与飞轮接合或断开，实现转动滚筒的转动惯量改变的技术效果；模拟车辆多种惯量的惯量试验台包括台架以及分别与车辆前、后车轮相对应的惯量试验滚筒组件，惯量试验滚筒组件包括可转动设置在台架上且轴线平行的可变惯量滚筒，使惯量试验台的当量惯量能够改变，实现对不同车辆的多种行驶状况下的不同惯量状态进行模拟。

摘要： 本发明公开了一种可无级调节惯量的转动惯量模拟装置及其惯量调整方法，所述装置由机械支撑部分、惯量模拟部分和调节控制部分组成；惯量模拟部分中法兰盘与机械支撑部分的中心转轴同轴连接，基盘和控制盘分别同轴连接在法兰盘两端，扇形的惯量模拟质量块通过夹紧螺栓同轴滑动安装在基盘上的直线放射状滑孔和控制盘上的螺旋放射状滑孔内，并通过夹紧螺母固定，调节控制部分安装在基盘与控制盘之间，通过调节控制部分带动控制盘相对于基盘旋转。所述惯量调整方法是通过调节控制部分带动控制盘相对于基盘旋转，进而使惯量模拟质量块相对于轴线外扩或内缩，实现惯量调节。本发明能够根据具体试验要求无级调节转动惯量大小，惯量调节方便易行。

摘要： 本发明提供了一种可变惯量的惯量盘及其使用方法，盘体，盘体周侧均设有多个调节筒，调节筒内设有径向调节的质量块，质量块与调节筒之间设有锁紧螺栓，锁紧螺栓用于固定质量块，径向调节质量块从而调节惯量盘惯量；质量块周侧均设有多个通孔，根据需要设计质量块上的通孔数量、孔径大小以及质量块的长度，从而改变质量块的重量，进而调节惯量。惯量盘的调节结构分为可调节质量块、调节螺纹、紧定螺栓，通过改变质量块的质量和旋进深度，可满足惯量盘惯量可调节的需求，有效的解决了轴系平衡过程中惯量盘惯量难以改变的困难，提高了轴系平衡效率，保证了机组的可靠运行，效果良好。

摘要： 本发明涉及伺服驱动器技术领域，具体为一种可动态调整惯量值的伺服惯量测试装置，包括平台支架，平台支架为倒U形结构，平台支架中间下端固定连接有安装板，安装板的下端通过螺栓固定连接有伺服电机，安装板的上端设有旋转平台，旋转平台的下端通过销键与伺服电机的电机轴固定连接，旋转平台的上端两侧都固定连接有两个支撑座，两个支撑座的中间转动连接有丝杆，丝杆的中间螺纹连接有惯量滑块，旋转平台的上端两侧都固定连接有导轨，惯量滑块的下端和导轨滑动连接，丝杆的顶端固定连接有斜齿轮，本发明设置两个惯量滑块，并通过一个驱动电机驱动两个惯量滑块来动态调整，且两个惯量滑块对称运动保证整个装置的动平衡可以达到较好的程度。

摘要： 基于电网惯量削弱责任分担的风电场虚拟惯量补偿控制方法，包括步骤1、检测电网各高压母线节点频率和负荷功率，应用子空间算法辨识各节点惯量Hb,k，计算电网聚合惯量Heq(1),k；进而得到风电场并网惯量削弱量△Heq,k；步骤2、根据步骤1中得到的风电场并网惯量削弱量△Heq,k，求解出实施SFD惯量控制的风电场虚拟惯量补偿量Hwf,k；计算风电机组实时控制增益Kdf；步骤3、根据频率变化率检测与阈值判断电力系统频率事故是否发生：当发生时，采取Kdf动态设置方法，对Kav.df(t)进行动态设置；若未发生，则设置Kdf=0。本发明方法对于适应大规模、高渗透率的风电并网电网频率安全稳定显著有效。

摘要： 本发明提供了一种基于系统惯量需求的风机虚拟惯量控制方法及系统，包括：首先根据系统频率变化率约束评估出系统在不同风电渗透率和功率扰动下对风机的虚拟惯量需求，接着根据并网标准确定风机虚拟惯量作用时间，然后根据风机功率响应原理，通过转速跟踪控制，提出基于系统惯量需求的风机虚拟惯量控制策略，并根据虚拟惯量需求整定控制器参数使风机所表现出的惯量大小满足需求。该方法可根据系统对风机的虚拟惯量需求量化控制风机的虚拟惯量，使风机表现出的虚拟惯量始终满足系统需求。

摘要： 本实用新型公开一种可变惯量滚筒及模拟车辆多种惯量的惯量试验台，可变惯量滚筒包括：转动滚筒和转动滚筒的一端或两端连接的飞轮，转动滚筒与飞轮之间设置有飞轮离合器，通过控制飞轮离合器使转动滚筒与飞轮接合或断开，实现转动滚筒的转动惯量改变的技术效果；模拟车辆多种惯量的惯量试验台包括台架以及分别与车辆前、后车轮相对应的惯量试验滚筒组件，惯量试验滚筒组件包括可转动设置在台架上且轴线平行的可变惯量滚筒，使惯量试验台的当量惯量能够改变，实现对不同车辆的多种行驶状况下的不同惯量状态进行模拟。