同步调相机

摘要： 调相机大规模接入电网后会使线路距离保护Ⅱ段的保护范围缩小,保护定值的合理优化是解决该问题的可行途径。为此,分析了调相机接入对距离保护Ⅱ段的影响,提出了一种扩大距离保护Ⅱ段保护范围的定值优化策略。首先,分析调相机的稳态电流以及短路电流,从保护范围的角度分析在传统距离保护Ⅱ段整定方法下调相机接入对距离保护Ⅱ段的影响。然后,从合理选取保护范围设定值与准确计算分支系数出发,提出了距离保护Ⅱ段的定值优化策略,有效扩大了调相机接入后距离保护Ⅱ段的保护范围。最后,对所提定值优化策略进行仿真分析,结果表明,新方法所得的保护范围受调相机接入台数以及相邻线路阻抗比的影响较小,且保护范围可以接近于设定值。

摘要： 随着直流输电、新能源、大电网、特高压等技术的发展,同步调相机重新得到关注,300 Mvar大型同步调相机即将被使用。动模实验室把发电机机组改造成调相机试验机组,并增加调相机机组专用的励磁、SFC、同期装置搭建大型调相机的动模测试平台。根据调相机的运行特点,制定了适用于调相机保护的测试方案,特别关注了调相机起机阶段和失磁保护的测试。

摘要： 随着电力电子设备的并网规模增加,电力系统电网强度相对降低,小干扰失稳风险增加。调相机可为大规模电力电子设备馈入的电力系统提供电压支撑,降低系统失稳风险,但量化调相机对系统稳定性提升效果的研究尚不成熟,选址规划方法缺乏。为此,文中首先建立了含调相机的多馈入系统动态模型;其次,揭示了调相机提升系统电网强度和提高系统稳定裕度的机理;最后,从提升系统稳定裕度的角度研究了调相机优化选址的方法。通过改进的2区4机系统和39节点系统的仿真算例验证了所提方法的有效性。

摘要： 同步调相机对于直流工程及电力系统的电压稳定具有重要意义,研究其电力系统稳定器配置的方法,对其在进相运行时有重要意义。首先对同步调相机中的主要控制环节设备建立数学模型;然后以发电机稳定为目标,研究在各种无功出力下阻尼变化趋势,建立同步调相机运行模型;最后论证了同步调相机配置电力系统稳定器的必要性和可行性。算例表明,与不配置电力系统稳定器的调相机相比,含励磁控制和限制环节的方法更完善,且能满足各个工况的动态要求,具有较强的实用性。

摘要： 为构建以新能源为主体的新型电力系统,实现"碳达峰、碳中和"的战略目标,新能源和特高压交直流输电工程呈现加速发展态势,大量火电机组提前退役,由此带来的电压稳定问题直接威胁电力系统的安全稳定运行。分析了山东电网电压稳定风险及其影响因素,提出将退役火电机组改调相机运行以满足新型电力系统电压稳定需求的方法。论证了技术改造的可行性,并以山东电网为例,验证了火电机组改调相机后对于提升电网电压稳定性、改善新能源并网特性。

摘要： 300 Mvar快速动态响应同步调相机广泛应用于特高压直流输电。为准确辨识调相机器模型参数,提出一种基于交替迭代优化的电气参数分步联合辨识方法。采用考虑饱和特性的六阶实用电机模型,设计了包含励磁阶跃扰动、甩负荷扰动和机端电压扰动的小扰动实验方案;基于交替迭代方向乘子法和轨迹灵敏度分析法,制定了采用三组小扰动实验数据联合辨识、稳态参数和暂态参数分步辨识的策略,并将其应用到伊克昭-沂南直流送电工程中。研究表明,三组实验联合辨识优于单扰动辨识,分步辨识优于一次性辨识所有参数,很好地解决了基于单次扰动实验辨识出的参数无法复现其他工况实验数据的问题,提高了参数辨识结果的适用性和准确性。

摘要： 由于特高压直流输电工程的大规模建设,其直流送受端采用无功调节的需求日益扩大,因此以同步调相机调节无功在电力系统中得到应用。为解决调相机因载荷分配不平衡引起的振动问题,文中提出一种基于变分模态分解和多核支持向量机(VMD-MSVM)的同步调相机载荷分配故障诊断方法。首先,在调相机轴承座外部布置多个测点采集振动信号;其次,针对该信号非线性且成分复杂的特性,利用VMD将其分解为多层模态函数;然后,根据能量选择反映故障特征的模态,计算其能量熵,并构成特征向量;最后,选取合适的核函数构建MSVM,将特征向量输入MSVM进行故障诊断。结果表明,文中方法适用于调相机载荷分配故障的诊断,且具有更优的故障识别效果。

摘要： 随着内蒙古电网高比例新能源的不断接入,系统动态无功相对不足问题日渐凸显,以新增的白音华负荷项目及配套电厂为算例,在白音华电厂配置一台同步调相机,仿真分析系统暂态电压稳定水平、白音华变电站带负荷能力和短路电流影响。结果表明,增设白音华调相机对暂态电压稳定问题能够起到积极作用,故障时可及时提供无功电压支撑和一定的短路容量,提升白音华变电站带负荷能力。

摘要： 随着特高压交直流输电的发展,同步调相机以其快速动态响应能力受到广泛关注。文中以TTS-300-2型双水内冷同步调相机为研究对象,建立了调相机转子三维模型,计算并分析了转子不同负荷下、同一位置处不同水路堵塞程度时的转子三维温度场,转子匝间短路和水路堵塞同时存在时的温度场以及转子水路堵塞时的热应力情况,评估故障产生的影响和同步调相机带病运行能力。结果表明,不同负荷下转子温度场分布相似;转子出现故障会导致温度分布不平衡;单个槽内堵塞匝越多,转子温度场畸变越明显,且随着堵塞程度的增加,转子热应力也增加。

摘要： 提出一种利用同步调相机偏心故障后的轴承座二倍频振动与振动幅度来判断气隙偏心故障程度的在线监测方案。首先,推导了动、静偏心故障后轴承座的振动特性,得出动、静偏心均会使调相机产生二倍频振动的结论。其次,利用二倍频振动与振动幅度作为鉴别故障程度的特征量,推导得出不同类型偏心故障程度的计算公式。最后,采用Maxwell有限元软件搭建了某300 Mvar大型同步调相机二维模型,仿真计算出不同程度偏心故障后轴承座所受到的不平衡电磁力,对所提偏心故障程度诊断方案进行仿真验证。结果表明,该方案能够准确计算出故障偏心程度,并且偏心故障程度越大,该方案的诊断误差越小。该方案的提出对大型同步调相机偏心故障程度的在线监测诊断具有极大的参考价值。

摘要： 同步调相机作为特高压直流配套工程投产后,开展其对受端电网运行影响以及协调控制策略研究具有重要现实意义.首先分析了大型同步调相机的无功运行特性,建立了不同时间尺度下的调相机无功电压模型.其次通过华东实际电网算例,仿真分析了对电压特性、短路电流以及换相失败等的影响.仿真结果表明,调相机接入后可以有效提升电压支撑能力,显著增强电网强度,降低换相失败风险,验证了理论分析的正确性.最后提出将调相机接入AVC统一调配,并采用较小静态调差系数和稳态迟相运行的控制策略,可充分发挥调相机的动态无功支撑作用.

摘要： 直流连续换相失败是制约其发展的重要原因,在换流站加装同步调相机能提高换流站的暂态电压支撑能力,有效抵御连续换相失败.本文从调相机的暂态模型出发,分析了同步调相机的暂态电压支撑能力与稳态出力之间的关系,利用模拟算例验证了配置高起始响应的励磁系统的调相机在电网故障下对暂态电压支撑有明显效果,验证了电网运行中的静态无功和动态无功的合理配比对抵御连续换相失败有着重要的影响;最后通过仿真求出实际算例中各同步调相机的最佳稳态出力,使得系统在故障下电压恢复最佳,有效防止了直流闭锁发生.

摘要： 坚强的特高压交直流输电系统是发展全球能源互联网的重要基石.其中的特高压直流输电系统,基于自身需要从交流系统吸收大量无功等特点,对配套安装的无功补偿设备要求尤为严格.同步调相机作为一种重要的无功补偿设备,在低电压输出、过载能力、提高系统惯量和短路容量等方面具有显著优势,因而逐渐成为特高压直流系统的一项重要配套工程.本文介绍了同步调相机在国内外多个高压直流输电系统中的应用背景、技术特点、使用效果以及未来可能的研究方向,为中国今后在特高压直流输电工程中配套安装,运行和维护同步调相机提供一定的借鉴,也为同步调相机的制造厂家提供一定的参考.

摘要： 瞬态时间常数是评判同步调相机动态响应能力的重要参数也是断路器选择的重要依据,对其进行准确计算是同步调相机初步设计中的关键问题.目前,同步电机瞬态时间常数的计算方法主要有解析公式法、频域参数辨识法以及时域参数辨识法.本文以一台300Mvar同步调相机为例,结合国标规定的瞬态时间常数实验测试方法,对瞬态时间常数的不同计算方法进行了比较分析,为同步调相机瞬态时间常数的计算与实验测试提供依据.

摘要： 大容量同步调相机可以为直流输电系统提供强大的动态无功需求,而其运行特性与静止无功补偿设备存在较大差别,因此研究调相机接入对直流输电系统电压稳定的影响具有重要意义.本文以送端系统电压暂降为例,系统研究了直流系统不同输电容量、送端系统不同无功储备等条件下,调相机的暂态运行特性;并对调相机维持直流输电系统电压稳定的能力进行了分析.研究结果为同步调相机大规模接入直流输电系统提供重要的理论基础.

摘要： 随着直流输电、新能源、大电网、特高压等技术的发展,同步调相机重新得到关注,300MVar大型同步调相机即将使用.本文综述了我国调相机的以往应用状况及大型同步调相机的需求背景,介绍大型调相机的静止变频SFC启动方式;重点分析几种特殊的调相机保护功能及原理,首次提出了300MVar调相机的继电保护功能配置方案、原理及实现等.

摘要： 本文介绍了300MVar隐极同步调相机静止变频器(SFC)启动原理,分析了两种不同配置的SFC启动方案,并利用MATLAB/Simulink建模仿真,对比研究了两种启动方案下的调相机启动特性.结果表明这两种静止变频启动方案各有其优缺点.

摘要： 针对我国特高压直流建设过渡期局部系统因直流受电比例高、内部电源支撑不足引起的"强直弱交"问题,本文以±800kV酒泉-湖南特高压直流为例,结合当前湖南电网自身特点指出存在为湘潭换流站配置动态无功补偿装置的必要性.同时基于实际工程参数,分别建立大容量链式STATCOM系统和新型同步调相机系统的电磁暂态仿真模型,并由此建立分别含STATCOM和调相机两种动态无功补偿设备的HVDC输电系统;对比上述两种HVDC系统的无功控制与运行特性,总结STATCOM和同步调相机在高压直流输电应用场合的各自优势与劣势.本文研究旨在为改善联于弱交流系统的HVDC系统安全稳定运行特性提供技术参考.

摘要： 在电力系统中，随着变压器和交流电动机等电感性负载的广泛使用，电力系统的供配电设备中经常流动着大量的感性无功电流。这些无功电流占用大量的供配电设备容量，同时增加了线路输送电流，因而增加了馈电线路损耗，使电力设备得不到充分利用。作为解决问题的办法之一，就是采用无功功率补偿装置，使无功功率就地得到补偿，尽量减少或不占用供配电设备容量，提高设备的利用效率。本为从同步调相机、并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿器等方面介绍了电力系统无功补偿技术的发展及现状。

摘要： 从影响城市配电网供电可靠性对人们生活的影响入手，简要说明供电可靠性的重要性，然后简单的介绍了对城市配电网进行无功优化的各种设备。

摘要： 一种分布式同步调相机定子轭背与转子护环级联水冷系统，它涉及一种同步调相机定子轭背与转子护环级联水冷系统。本发明为了解决现有同步调相机的冷却系统设计不合理，导致电机强励及过载运行过程中定转子温升过高的问题。本发明的悬挂式空气冷却器设置在分布式同步调相机的机壳的下方，轭部热风区水冷却器设置在分布式同步调相机的机壳的上方，所述定子热风区轭背部冷却水路同轴套装在分布式同步调相机的定子铁芯叠片上，所述转子侧励磁绕组冷却水路同轴套装在分布式同步调相机的转轴上，所述定子热风区轭背部冷却水路与所述转子侧励磁绕组冷却水路连通。本发明属于电机技术领域。

摘要： 本申请实施例公开了一种同步调相机转子，其特征在于，包括：多个转子单元，转子单元包括铁芯、励磁绕组以及转轴件；铁芯包括铁芯主体与多个磁极，多个磁极对称设置在铁芯主体的侧壁上；多个磁极均绕制有励磁绕组；铁芯主体的轴向两端分别设置有转轴件；多个转子单元通过联轴部件连接。本申请提供的技术方案解决了大型同步调相机转子的铁芯一体细长，难制作，成本高昂，以及转子重量大，支撑其重量的转轴寿命短的技术问题。

摘要： 本发明提供了一种基于同步调相机的双馈风力发电系统次同步振荡抑制方法，基于预先建立的双馈风力发电接串补产生次同步振荡的电网模型，根据以滑模控制为基础的自动调压策略，搭建主要由励磁控制系统和同步调相机本体组成的同步调相机系统，并且预设监测控制系统，根据实时采集的电压信息，分析系统运行状态，根据频谱分析是否发生次同步振荡，以此来控制调相机并入电网。同步调相机可以供给电网无功功率，稳定电网电压，从而稳定双馈风机输出有功功率，抑制系统次同步振荡，并且抑制效果明显，收敛速度很快。

摘要： 本发明公开了一种基于遗传优化算法的同步调相机容量配置方法，其步骤如下：分别在BPA和MatLab中建立电力系统暂态仿真模型和调相机容量优化配置模型，初始化个体数量n，交叉率c，变异率v，最大迭代次数N，收敛误差ε等参数，随机生成初始种群，开始迭代；BPA读取调相机容量进行暂态仿真，生成仿真数据，MatLab读取仿真数据，归一化处理数据，计算当前种群的适应度函数；保存适应度函数最小的个体记为SCo；基于遗传算法进行选择、交叉和变异，生产新一代种群，判断是否满足收敛条件，若是则跳出迭代，若否则继续进行迭代。本方法基于遗传优化算法实现了提升系统稳定性的同步调相机容量配置问题的自动迭代和优化求解。

摘要： 本发明提供了一种同步调相机辅机噪声测试方法及系统，包括：根据同步调相机辅机设备分布情况绘制设备平面布置图；根据设备平面布置图，确定辅机设备基准发射面；根据辅机设备基础发射面确定辅机设备区基准发射面；根据辅机设备区基准发射面确定同步调相机辅机设备的噪声；本发明根据设备地面投影、区域叠套和经验公式等对同步调相机辅机噪声进行检测和计算，实现不规则设备噪声定点测试，获取较为准确的设备噪声数据。

摘要： 本发明公开了一种基于Matlab与DIgSILENT交互的同步调相机容量优化配置方法，其步骤如下：分别在DIgSILENT和Matlab中建立电力系统暂态仿真模型和调相机容量优化模型，初始化模型参数，开始迭代；DIgSILENT读取模型参数文件进行暂态仿真，生成仿真数据文件；Matlab读取仿真数据文件，计算目标函数，将符合约束条件的解放入解空间，更新调相机容量及模型参数文件，完成一次迭代；当达到最大迭代次数后，跳出迭代，归一化目标函数，求解最优解。本方法通过文件交互方式，结合Matlab的优化算法与DIgSILENT的暂态仿真，实现了考虑约束的同步调相机容量优化问题自动迭代和求解。

摘要： 本发明公开了一种超导同步调相机励磁电源装置，包括：三相整流装置，用于提供母线侧直流电压，调节模块，用于调节励磁总电流，保护模块，用于保证装置的安全运行，数字控制模块，用于实现励磁绕组电压电流的高精度连续可调。本发明通过一种超导同步调相机励磁电源装置，解决了由于励磁电流纹波大导致超导同步调相机的无功输出不平衡的问题，提高了超导同步调相机工作的可靠性。

摘要： 本发明公开了一种大型同步调相机的转子一点接地检测装置，包括电源模块、检测模块、功率测量模块和耦合模块；电源模块输出检测电源，并通过耦合模块耦合到转子绕组上；功率检测模块检测检测模块上的功率信号，并根据检测到的功率信号进行转子一点接地检测。本发明还公开了一种所述大型同步调相机的转子一点接地检测装置的检测方法。本发明提供的这种大型同步调相机的转子一点接地检测装置及检测方法，通过简单但实用，且创新性高的电路设计，仅仅通过功率检测就能够实现大型同步调相机的转子一点接地检测，而且可靠性更高，稳定性更好，实施简单方便。

摘要： 本发明公开了同步调相机定子匝间短路模型简化方法、设备及存储介质，涉及电机的故障诊断技术领域，首先利用双支路同步调相机中已有的电阻、电感等参数，分别将每一相的多条支路方程简化成单支路方程，之后利用故障后的电机参数和特征，将双支路匝间短路故障的多条故障支路简化成单条支路的故障回路；通过本发明所提出的双支路匝间短路模型简化方法，同步调相机的定转子电压电流在简化前后均不变，因此在电压电流部分所表现出的定子匝间短路故障特征不会受到影响，能够保证电压电流不变的前提下，简化了对于同步调相机双支路定子匝间短路故障诊断的计算过程，便于对于故障特征的分析，减少后续诊断的复杂度和计算量。

摘要： 本申请实施例公开了一种同步调相机转子，其特征在于，包括：多个转子单元，转子单元包括铁芯、励磁绕组以及转轴件；铁芯包括铁芯主体与多个磁极，多个磁极对称设置在铁芯主体的侧壁上；多个磁极均绕制有励磁绕组；铁芯主体的轴向两端分别设置有转轴件；多个转子单元通过联轴部件连接。本申请提供的技术方案解决了大型同步调相机转子的铁芯一体细长，难制作，成本高昂，以及转子重量大，支撑其重量的转轴寿命短的技术问题。