检索结果-内蒙古大学图书馆

电力自动化设备 2016年第3期36卷 79-85页

作者：李辉杨超胡姚刚李洋梁媛媛欧阳海黎重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司河北秦皇岛066004 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司重庆401121 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司重庆401122

为减小由叶轮扫略面内风速不均衡导致的风力机疲劳载荷,提出一种无需科尔曼坐标变换的直接独立变桨控制策略。首先,基于风力机叶片旋转坐标系和轮毂静止坐标系之间的关系,分析了叶根弯矩谐波载荷对轮毂载荷的影响规律及其抑制机理;其次... 详细信息

为减小由叶轮扫略面内风速不均衡导致的风力机疲劳载荷,提出一种无需科尔曼坐标变换的直接独立变桨控制策略。首先,基于风力机叶片旋转坐标系和轮毂静止坐标系之间的关系,分析了叶根弯矩谐波载荷对轮毂载荷的影响规律及其抑制机理;其次,为抑制风力机谐波载荷并减少传统独立变桨控制策略倾覆和偏航力矩之间的耦合影响,提出基于单个叶根弯矩的直接比例谐振(PR)独立变桨控制策略,通过建立周期时变叶片系统的平均线性化模型,设计了相位补偿器和控制器参数,并对所提控制策略在系统参数时变情况下的稳定性进行了频域分析;最后,建立基于Turb Sim-FAST-MATLAB/Simulink风电机组载荷及控制联合仿真模型,分析了某1.5 MW风力机在湍流风作用下的疲劳载荷特性以及不同变桨控制策略的疲劳载荷抑制效果。结果表明,与常规统一变桨控制策略相比,所提直接PR独立变桨控制策略能有效抑制风力机疲劳载荷,且其对机组有功功率输出几乎无影响。

关键词：风电风力机高次谐波载荷载荷抑制独立变桨控制 PR控制器

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双馈风电变流器IGBT模块功率循环能力评估

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电力自动化设备 2015年第1期35卷 6-12页

作者：李辉秦星刘盛权杨东杨超胡姚刚冉立唐显虎重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司重庆401121

为准确评估不同风况下双馈风电机组变流器的可靠性水平,提出一种机侧变流器IGBT模块的功率循环能力评估方法,并研究了风速对功率循环能力的影响。基于器件失效模型,建立机侧变流器IGBT模块的平均失效时间(MTTF)计算模型。结合变流器实... 详细信息

为准确评估不同风况下双馈风电机组变流器的可靠性水平,提出一种机侧变流器IGBT模块的功率循环能力评估方法,并研究了风速对功率循环能力的影响。基于器件失效模型,建立机侧变流器IGBT模块的平均失效时间(MTTF)计算模型。结合变流器实时运行参数,建立机侧变流器IGBT模块结温计算模型,并分析湍流风速对结温波动的影响,进而提出基于雨流算法提取随机结温波动信息。根据提取的随机结温波动信息,结合风速统计特性,提出机侧变流器IGBT模块功率循环能力评估模型。最后,以某1.5 MW双馈风电机组机侧变流器IGBT模块为例,分析年平均风速及湍流强度对其功率循环能力的影响。分析结果表明:该变流器IGBT模块的MTTF其随着年平均风速及湍流强度的增大而减小;相比传统评估模型,所建立的评估模型更准确。

关键词：双馈风电机组风电变流器 IGBT 功率循环能力结温湍流风速可靠性评估

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考虑运行功率变化影响的风电变流器可靠性评估

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电力自动化设备 2015年第5期35卷 1-8页

作者：李辉季海婷秦星陈耀君刘盛权胡姚刚冉立唐显虎重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司重庆401121

针对风电变流器运行功率随机变化可能导致其可靠性降低的问题,提出考虑功率大小及波动强度变化影响的变流器可靠性多状态概率评估模型。利用多状态概率分析法,以变流器输出功率大小和波动强度作为二维状态划分因子,对应其热应力因子和... 详细信息

针对风电变流器运行功率随机变化可能导致其可靠性降低的问题,提出考虑功率大小及波动强度变化影响的变流器可靠性多状态概率评估模型。利用多状态概率分析法,以变流器输出功率大小和波动强度作为二维状态划分因子,对应其热应力因子和温度循环因子,建立变流器的元器件故障率统一计算模型。利用变流器元器件的结温计算方法,结合雨流法提取结温循环信息,建立风电变流器子系统级的可靠性多状态概率评估模型。以某风电场SCADA信息为例,比较了不同可靠性评估模型的收敛性,并分析功率大小和功率波动强度对机侧和网侧变流器故障率的影响。结果表明,所建立的可靠性评估模型更能合理反映功率变化对器件结温均值和结温波动的影响,评估的机侧变流器故障率比网侧更大,且随着功率波动强度增加,变流器故障率也增加。

关键词：风电变流器可靠性功率波动多状态概率模型故障率评估

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双馈风电场抑制系统次同步振荡分析及控制策略

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中国电机工程学报 2015年第7期35卷 1613-1620页

作者：李辉陈耀君赵斌杨超胡姚刚刘盛权杨东梁媛媛输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司重庆市渝北区401121

为挖掘大容量风电场参与系统次同步振荡的抑制能力,提出双馈风电场抑制系统次同步振荡的机理研究及其附加阻尼控制策略对比分析。首先,建立汽轮发电机轴系多质量块的数学模型,引入风场输出功率与汽轮发电机转速之间的传递函数,推导了双... 详细信息

为挖掘大容量风电场参与系统次同步振荡的抑制能力,提出双馈风电场抑制系统次同步振荡的机理研究及其附加阻尼控制策略对比分析。首先,建立汽轮发电机轴系多质量块的数学模型,引入风场输出功率与汽轮发电机转速之间的传递函数,推导了双馈风电场有功功率和无功功率调节对系统阻尼系数的表达式,并分析提供正阻尼的范围。其次,基于汽轮发电机转速信号以及系统正阻尼条件,对比例积分微分相位补偿控制环节及其参数进行优化,分别研究基于双馈风电场有功功率或无功功率环的附加阻尼优化控制策略。最后,以含双馈风电场的IEEE第一标准测试系统为例,对基于有功功率和无功功率附加阻尼优化控制策略的次同步振荡效果进行比较。理论分析和时域仿真结果表明,推导的基于风电场有功功率和无功功率的阻尼系数表达式可有效分析双馈风电场对系统次同步振荡的作用机理,且基于风电场的有功功率或无功功率附加阻尼优化控制策略都能在全次同步频段内提供有效正阻尼。

关键词：双馈风电场次同步振荡附加阻尼控制相位补偿参数优化

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叶轮不平衡下的风力机自适应独立变桨控制策略

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电力系统自动化 2015年第15期39卷 35-41页

作者：杨超李辉胡姚刚杨东刘志祥欧阳海黎输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市400044 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司重庆市401121 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司重庆市401122

为减小风电机组叶轮不平衡引起的周期载荷,提出一种自适应独立变桨控制策略。首先,基于叶片旋转坐标系和轮毂静止坐标系之间的关系,揭示了机组在叶轮不平衡情况下的载荷特性及变化规律。其次,考虑不平衡周期载荷的频率随机组转速变化的... 详细信息

为减小风电机组叶轮不平衡引起的周期载荷,提出一种自适应独立变桨控制策略。首先,基于叶片旋转坐标系和轮毂静止坐标系之间的关系,揭示了机组在叶轮不平衡情况下的载荷特性及变化规律。其次,考虑不平衡周期载荷的频率随机组转速变化的特点,提出了一种谐振频率自适应于叶轮转速的比例—积分—谐振(PIR)独立变桨控制策略,并阐述了变桨控制器参数设计方法。最后,基于FAST-MATLAB/Simulink风电机组载荷及控制联合仿真平台,仿真比较了机组在叶轮平衡和不平衡两种状况下的载荷特性;并在IEC标准湍流风速下对所提自适应PIR独立变桨控制策略的载荷控制性能进行仿真,且将结果与传统比例—积分和比例—谐振独立变桨控制策略进行比较。结果表明,叶轮不平衡会导致风电机组产生频率变化的不平衡周期载荷,且相对传统控制策略所提自适应PIR独立变桨控制策略能够更有效地减小不平衡周期载荷。

关键词：风电机组叶轮不平衡周期载荷控制独立变桨自适应比例—积分—谐振

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基于定子电流特征分析的双馈风电机组叶轮不平衡故障诊断

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电力系统自动化 2015年第13期39卷 32-37页

作者：李辉杨东杨超胡姚刚刘志祥兰涌森输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市400044 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司重庆市401121 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司重庆市401122

针对双馈风电机组叶轮不平衡故障诊断,提出一种基于导数分析的定子单相电流故障特征分析方法。首先,基于双馈感应发电机以及风力机传动链模型,详细推导了叶轮不平衡故障下双馈感应发电机定子电流的表达式,并获得其对应的故障特征频率。... 详细信息

针对双馈风电机组叶轮不平衡故障诊断,提出一种基于导数分析的定子单相电流故障特征分析方法。首先,基于双馈感应发电机以及风力机传动链模型,详细推导了叶轮不平衡故障下双馈感应发电机定子电流的表达式,并获得其对应的故障特征频率。其次,为了凸显定子电流故障特征频率,基于导数分析思路,引入叶轮不平衡下定子电流故障特征定义及其表达式,提出基于定子单相电流的叶轮不平衡故障诊断方法。最后,建立考虑叶轮不平衡故障的双馈风电机组仿真模型,对机组在不同风速和不平衡度下的故障特征进行仿真分析。结果表明与直接对定子电流、叶轮转速进行频谱分析相比,所述方法能够有效地提取出叶轮不平衡故障特征,且通过监测特征频率幅值的变化情况,可以有效地判断出不平衡故障严重程度。

关键词：风力发电叶轮不平衡双馈感应发电机定子电流故障诊断故障特征频率

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基于温度特征量的风电机组关键部件劣化渐变概率分析

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电力自动化设备 2015年第11期35卷 1-7,19页

作者：李辉胡姚刚李洋杨东欧阳海黎兰涌森唐显虎重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司重庆401122 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司重庆401121

为了掌握风电机组关键部件劣化程度及渐进变化趋势,提出基于温度特征量的风电机组关键部件劣化渐变概率分析方法。针对采用固定阈值不能准确确定劣化度的问题,利用风电机组关键部件的温度特征量和转速信息,分别提出基于数据拟合和机群... 详细信息

为了掌握风电机组关键部件劣化程度及渐进变化趋势,提出基于温度特征量的风电机组关键部件劣化渐变概率分析方法。针对采用固定阈值不能准确确定劣化度的问题,利用风电机组关键部件的温度特征量和转速信息,分别提出基于数据拟合和机群划分思路的劣化度上下限动态阈值确定方法。考虑部件劣化度会受运行工况和运行时间的影响,应用非参数核密度估计法建立风电机组关键部件劣化度的概率密度函数,提出不同监测周期内的渐变趋势概率分析方法。以实际的风电机组发电机后轴承劣化渐变情况为例,基于某实际风电场历史监测数据,对提出的动态阈值确定和部件劣化概率分析方法进行验证,并与采用固定阈值确定方法进行比较。结果表明,所提方法更能准确确定部件的劣化度,能有效分析风电机组关键部件劣化渐变趋势。

关键词：风电机组状态监测动态阈值机群划分概率密度劣化渐变趋势风电

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基于FPGA的数字密码锁

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电子技术与软件工程 2015年第2期 217-218页

作者：杨彪韩升孙硕张立群孙韬重庆大学输配电设备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆市400030

本文介绍了一种以FPGA为基础的数字密码锁。采用自顶向下的数字系统设计方法 ,将数字密码锁系统分解为若干子系统,并且进一步细划为若干模块,然后用硬件描述语言VHDL来设计这些模块,同时进行硬件测试。测试结果表明该数字密码锁能够校... 详细信息

本文介绍了一种以FPGA为基础的数字密码锁。采用自顶向下的数字系统设计方法 ,将数字密码锁系统分解为若干子系统,并且进一步细划为若干模块,然后用硬件描述语言VHDL来设计这些模块,同时进行硬件测试。测试结果表明该数字密码锁能够校验10位十进制数字密码,且可以预置密码,设有断电保护装置,解码有效指示等相应功能。

关键词：现场可编程逻辑门阵列 VHDL 数字密码锁 Quartus Ⅱ

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双馈风电场阻尼系统次同步振荡的无功功率控制策略

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电力自动化设备 2014年第12期34卷 19-25页

作者：李辉陈耀君赵斌刘盛权杨东杨超胡姚刚梁媛媛重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司重庆401121

引入无功-转速型传递函数,推导了双馈风电场无功功率对系统贡献的阻尼系数大小和性质的表达式,并基于分析获得的提供系统正阻尼条件,优化设计无功功率环附加阻尼控制策略抑制次同步振荡。以双馈风电场接入IEEE第一标准测试系统为例,基于... 详细信息

引入无功-转速型传递函数,推导了双馈风电场无功功率对系统贡献的阻尼系数大小和性质的表达式,并基于分析获得的提供系统正阻尼条件,优化设计无功功率环附加阻尼控制策略抑制次同步振荡。以双馈风电场接入IEEE第一标准测试系统为例,基于Dig SILENT/Power Factory仿真平台对双馈风电场无功功率附加阻尼控制时的系统运行性能进行仿真比较。理论分析和时域仿真结果表明,推导的阻尼系数表达式以及得到的正阻尼范围条件可以有效分析双馈风电场无功功率对系统次同步振荡的作用,提出的风电场无功功率附加阻尼控制策略能在全次同步频段内提供最优正阻尼,且抑制效果优于有功功率附加PSS阻尼控制。

关键词：风电场无功功率次同步振荡传递函数阻尼附加阻尼控制优化双馈电机

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适应频率变化的双馈风电机组稳定分析改进模型

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电力系统自动化 2014年第21期38卷 19-25页

作者：李辉杨东张志科刘盛权秦星梁媛媛输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆大学重庆市400044 北京电力经济技术研究院北京市100055 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司重庆市401121

为分析变速恒频风电机组在不同电网频率下的稳定性,提出了考虑适应电网频率变化的双馈风电机组小干扰稳定性的电磁暂态模型。首先,分析了双馈感应发电机现有常规电磁暂态模型不含电网频率导数项,不能反映电网频率变化的问题,提出了双馈... 详细信息

为分析变速恒频风电机组在不同电网频率下的稳定性,提出了考虑适应电网频率变化的双馈风电机组小干扰稳定性的电磁暂态模型。首先,分析了双馈感应发电机现有常规电磁暂态模型不含电网频率导数项,不能反映电网频率变化的问题,提出了双馈感应发电机改进转子暂态电动势的表达式,并建立了含变流器控制系统在内的双馈风电机组小信号改进模型。其次,采用特征值方法,对不同电网频率运行下采用改进及常规双馈感应发电机电磁暂态模型时的系统特征值进行计算与稳定性分析。最后,建立考虑电网频率变化的双馈风电系统时域仿真模型,分别对不同电网频率及不同负荷扰动下的风电机组有功功率和转速特性进行仿真。理论分析及仿真结果表明,相对常规电磁暂态模型,所提出的双馈风电机组改进模型对电网频率变化更为敏感,可适应频率变化的双馈风电机组小干扰稳定分析。

关键词：双馈风电机组电网频率变化暂态电动势特征值适应性小信号模型

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