一、ABB高电压发电机（论文文献综述）
徐雨哲[1]（2021）在《面向直流输电的MMC性能提升与轻型化技术研究》文中认为目前,我国正处于能源结构转型升级的关键时期,为了实现可再生能源的大范围合理配置和高效利用,基于模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）的柔性直流输电技术受到了工业界和学术界的广泛关注。目前,柔性直流输电技术的进一步发展与大规模工程应用主要受到以下几个关键技术问题的制约:（1）换流器轻型化问题;（2）直流故障处理问题;（3）交直流系统功率耦合问题。针对上述技术难点,本文从以下方面对柔性直流输电场合下的MMC性能提升与轻型化问题进行了深入研究:（1）针对换流器轻型化问题,提出了一种能够抑制MMC子模块电容电压波动的二倍频桥臂环流注入控制策略。研究了基于平均开关函数的MMC数学模型,并在其基础上推导得到了子模块电容电压与桥臂环流的关系式。基于该关系式所提出的二倍频桥臂环流注入控制策略可分为外环控制器与内环控制器两部分。外环控制器用于得到二倍频桥臂环流的指令值,而内环控制器则用于根据指令值实现桥臂环流的注入。其中外环控制器通过PI控制器输出得到桥臂环流指令值,相比已有文献利用瞬时值计算指令值的方法,避免了测量误差对桥臂环流注入控制效果的影响,能够精确地将电容电压中的二次谐波抑制到0。最后,在PSCAD中通过电磁暂态时域仿真对比了所提出的桥臂环流注入控制和传统的桥臂环流抑制控制的控制效果,证明了所提出的桥臂环流注入控制能够有效抑制子模块电容电压波动,从而减小所需的子模块电容值,实现换流器轻型化。（2）针对直流故障处理问题,研究了基于电网换相换流器（Line commutated converter,LCC）和子模块混合型MMC的混合直流输电系统。首先研究了子模块混合型MMC的运行原理,在此基础上分析了换流器直流运行范围与全桥子模块比例之间的关系,提出了全桥子模块比例的选取方法。接着针对两端混合直流输电系统设计了两套采用不同换流站控制直流电压的稳态控制方案,并介绍了两种可行的直流故障处理策略,分别为换流器闭锁策略和无闭锁故障穿越策略。最后在PSCAD中搭建了双极混合直流输电测试系统,对比分析了不同控制策略和直流故障处理策略的响应特性,证明了所提控制策略的可行性和有效性。（3）针对直流故障清除问题,提出了一种能够降低所需全桥子模块比例的改进子模块混合型MMC。首先,分析了子模块混合型MMC成功处理直流故障所需要满足的三个条件,分别为:（a）阻断交流侧馈入电流;（b）清除直流侧故障电流;（c）子模块电容电压不超过阈值。接着介绍了所提出的低全桥比例混合型MMC的拓扑结构与直流故障处理策略,其中所加装的交流电流阻断开关能够在故障期间阻断交流馈入电流,因此全桥子模块的比例将只受到条件（c）的限制。紧接着估算了直流故障后全桥子模块电容电压的最大值,并以此为基础计算了所需的最低全桥子模块比例。最后,在PSCAD中搭建了一个三端柔性直流输电测试系统,通过仿真对比了低全桥比例子模块混合型MMC和传统混合型MMC的直流故障响应特性,验证了低全桥比例子模块混合型MMC的可行性与有效性。（4）针对交直流系统功率耦合问题,提出了一种具有故障双向隔离能力的有源型MMC。首先介绍了有源型MMC及其子模块的拓扑结构,并在一个通用的柔性直流电网模型中分析了有源型MMC在不同交直流故障下的故障隔离原理。接着介绍了有源型MMC的稳态控制策略和针对不同故障的故障隔离策略。最后,针对有源型MMC的两种典型应用场景,在PSCAD中分别搭建了相应的测试系统,并通过仿真对比了有源型MMC和传统MMC的故障响应特性。仿真结果证明有源型MMC可以有效隔离交直流故障对另一侧系统的影响。
边竞[2]（2021）在《具备故障阻断功能的直流潮流控制器及其优化运行研究》文中研究指明柔性直流电网能够综合可再生能源发电和新型负荷的复杂功率特性并实现多能互补,特别适用于大规模可再生能源发电功率的外送及消纳。然而,直流电网仍面临着潮流控制自由度不足、直流故障危害严重的难题。直流潮流控制器（DC Power Flow Controller,DCPFC）能够协助换流站控制直流线路的潮流,为直流电网补充潮流控制自由度;故障阻断装置能够有效抑制故障电流并快速隔离故障,减小直流短路故障对直流电网的危害。可见,直流潮流控制器和故障阻断装置均是直流电网的关键设备,但独立设计与安装两种设备将大幅增加系统的成本。为了在提高直流电网潮流控制与故障阻断能力的同时,兼顾系统成本,亟需研究集成潮流控制和故障阻断功能的一体化装置。本课题提出了具备故障阻断功能的线间直流潮流控制器,对拓扑结构及控制策略、元件参数配置、优化运行等方面开展研究,本文的主要工作及取得的创新性成果如下:（1）提出了一种具备故障抑制功能的双端口线间直流潮流控制器（Interline DC Power Flow Controller Having a Fault Current Limitation Capability,FCL-PFC）。针对直流电网潮流控制自由度不足,构建了基于全桥型子模块的双端口线间直流潮流控制器拓扑结构,并提出了稳态时的工作原理与控制策略,其通过桥臂电压控制直流电网的潮流以及平衡自身的功率,改善了直流电网的潮流分布情况;针对直流短路故障危害严重,改造了FCL-PFC的拓扑结构并给出了故障期间的动作策略,通过闭锁全桥型子模块和改变故障电流路径进而提升故障回路电压,降低了故障电流的上升速率与峰值。仿真结果表明,FCL-PFC稳态时能够将单条线路电流控制至目标值,具有谐波小、绝缘成本低、无需从外部取能等优点;在故障时能够降低40%的故障电流,大幅度减小了直流短路故障对系统的危害。（2）在FCL-PFC的基础上,提出了一种集成直流断路器功能的多端口线间直流潮流控制器（Integrated Multiport DC Power Flow Controller with DC Circuit Breaker,M-PFCCB）。考虑到复杂直流电网需补充多个潮流控制自由度,构建了多端口线间直流潮流控制器的拓扑结构,提出了多端口拓扑的工作原理与控制策略并优化了控制参数,通过多个桥臂电压相互耦合协助换流站控制所有直流线路的潮流并平衡自身的功率,实现了直流电网潮流的全面控制;针对直流短路故障难以切除,改造了M-PFCCB拓扑结构并给出了故障期间的动作策略,利用电容作为断路元件对故障电流进行抑制和切除,降低了直流故障对系统的危害。仿真结果表明,M-PFCCB能够为直流电网补充多个控制自由度并可在故障时抑制和切除短路电流,避免了在每条线路上安装直流潮流控制器和直流断路器,节约了大量的电力电子器件。（3）提出了一种含直流潮流控制器的直流电网限流设备参数优化配置方法。基于模块化多电平换流器的故障等值电路,计算分析了直流电抗器和潮流控制器对故障电流的抑制特性;将换流站等值电路和故障电流求解方法推广到直流电网中,然后构建了以故障电流、直流电抗器最小为目标的优化配置模型,得到了直流电抗器和潮流控制器的元件参数。仿真结果表明,与仅使用直流电抗器相比,综合使用直流电抗器与潮流控制器能够大幅度减小故障电流,且缩短了故障切除时间。（4）在配置直流电网关键设备的参数后,提出了一种含多端口直流潮流控制器的交直流混合系统概率最优潮流计算方法。建立了多端口直流潮流控制器的数学模型,提出了含直流潮流控制器的交直流系统潮流计算方法;采用带宽自适应的非参数核密度估计精确描述了光伏和负荷的概率分布情况,并通过Copula函数建立了二者的联合概率分布,以系统损耗、直流载流率最小为目标进行概率最优潮流计算。仿真结果表明,直流潮流控制器能够大幅度降低直流线路的载流率,提高系统的静态安全性;带宽自适应的非参数核密度模型能够更好的适应随机分量的不确定性。
孙凯祺[3]（2020）在《不同应用场景下柔性直流输电系统运行控制策略研究》文中进行了进一步梳理伴随着清洁低碳现代能源体系的发展需求,电网正经历从交流到交直流混合的发展变化。随着柔性直流输电技术（Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Transmission,VSC-HVDC）的发展,柔性直流输电系统在电网异步互联,可再生能源发电并网以及城市直流输电系统等方面具有良好的应用前景。为此,本文以柔性直流输电系统为研究对象,重点对柔性直流输电系统在不同应用场景下的运行特点、控制策略和调度技术等内容展开研究,主要工作包括:（1）用于大电网异步互联的柔性直流输电系统频率支援及恢复策略研究。柔性直流输电系统可对有功和无功功率进行独立控制,并对各种系统干扰提供快速的动态响应。由于对交流电网频率波动具有不敏感性,利用柔性直流输电系统互联交流异步电网,可有效降低电网连锁故障的发生,提高互联电网的抗扰动能力。本文利用柔性直流输电系统的控制能力,提出一种用于大电网异步互联的柔性直流输电系统频率支援及恢复策略。该策略可在电网稳定运行时,降低电网旋转备用,提高电网运行效益;当电网遭遇扰动时,可以实现紧急功率控制,减小交流电网事故后的频率变化量;当电网消除扰动后,该策略可以继续参与到电网频率恢复过程中,起到稳定频率和加速电网频率恢复的作用。通过大电网仿真分析,验证了本文所提出的控制策略可以使柔性直流输电系统完整地参与到电网的一次调频控制和二次调频控制过程中,提高了电网运行可靠性和经济性。（2）用于海上风电汇集的柔性直流输电系统功率优化分配方法研究。由于柔性直流输电技术具有灵活的可控性,基于柔性直流输电技术的多端柔性直流系统被视为汇集海上风电的有效解决方案之一。本文提出了一种用于海上风电汇集的柔性直流输电系统功率优化分配方法,以优化风电输出偏差的分布,从而提高风电生产商的财务收入。案例研究证明了所提出的最优分配方法可以为风力发电企业带来更高的经济效益。（3）基于多端直流输电系统互联的抽水蓄能和风光互补发电系统的优化组合控制策略。柔性直流输电系统非常适合应用于汇集风光等新能源和储能接入电网的应用场景。本文针对汇集风电、光伏等可再生能源及储能的多端柔性直流系统进行了控制策略研究,提出了一种基于多端直流输电系统互联的抽水蓄能和风光互补发电系统的优化组合控制策略。该策略通过直流电压控制抽水蓄能电站,利用直流电压波动调整抽水蓄能电站的运行速率和发电抽水总量。其次,提出了一种基于柔性直流输电系统的抽水蓄能电站和可再生能源发电系统的协同运行策略,在可再生能源发电系统利用直流输电系统并网之前,降低可再生能源出力波动。（4）用于城市电网增容改造的多电压等级柔性直流系统运行方式及组合控制研究。由于电能需求的快速增长,城市电网部分线路的负载量已接近其容量极限。另外,城市土地成本及其稀缺性使得电力企业难以获得增加传输或变电站设施的新通行权。柔性直流输电系统集输电容量大、控制迅速和不增加系统短路电流等优点于一身,适合应用于城市电网供电。目前,多电压等级柔性直流系统的相关研究尚处于探索和起步阶段,其拓扑形式和控制策略亟待研究。本文首先建立了用于城市电网增容改造的多电压等级柔性直流系统模型。随后,在所提出模型的基础上,提出了三种多电压等级柔性直流系统运行模式:正常运行模式,功率受限运行模式以及分层运行模式,以保障多电压等级柔性直流系统在不同工况下的稳定运行。（5）含DC-DC变换器的多电压等级柔性直流系统控制与运行方式研究。作为在不同电压电平之间传输能量的必要设备,DC-DC（Direct current-Direct current converter,DC-DC）变换器在多电压等级柔性直流系统中扮演着举足轻重的角色。本文针对包含多个DC-DC变换器的多电压等级柔性直流系统,提出了一种多DC-DC变换器协调控制策略。该协调控制策略可以协调多个DC-DC变换器间的功率流,维持多电压等级柔性直流系统的稳定运行。此外,在发生严重不平衡功率故障时,还可以实现不平衡功率的最佳分配,防止重要供电区域发生严重的功率波动。
王十佳[4]（2020）在《高压直流断路器开断试验控制系统设计》文中指出高压直流断路器是目前限制直流输电广泛应用和其向多端、组网发展的重要技术难题,对高压直流断路器的试验技术的研究可以有效地推动高压直流断路器技术向标准化和实用化发展。本文以高压直流断路器合成试验平台为研究对象,对开断过程进行了仿真研究,对试验的控制系统进行了设计。通过对系统开断实际工况的仿真,本文总结了合成试验需要达到的技术特点。在此基础上对合成试验方法中的各项参数进行了推导,仿真分析了直流断路器合成试验过程。根据试验平台设备分布分散,高低压侧隔离以及提高试验精度和成功率的特点和要求,设计了一套由一个远端试验控制模块和四个高压侧充电控制模块组成的控制系统。位于安全侧基于DSP的远端试验控制模块用以对试验过程进行控制并与上位机通讯,位于高压侧的基于单片机的高压侧充电控制模块用以对各开关、球隙的放电电容和电源进行充电控制,模块之间通过光纤通讯提高隔离电压和通讯质量。为了提高试验精度和成功率,控制系统中设计了时序测试程序用以在试验前校准各开关刚分/合点;采用单定时器循环中断的触发方式提高了触发精度;模块之间采用主从通讯的方式提高通讯效率和准确度,上位机设计了基于LabVIEW的界面来实现对试验过程的监控。最后在直流断路器合成试验平台上对动作时序进行了测试,并进行了小容量合成试验,试验结果表明该系统能够对高压直流断路器合成试验全过程进行有效地监测和控制。
张宇豪[5]（2020）在《基于MMC的柔性直流电网直流侧故障特性与接地方式研究》文中认为基于模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）的柔性直流电网是应对日益增加的新能源需求下多落点大规模输电的较优选择,在实际直流工程的设计中都需要考虑未来形成直流电网的可能性。柔性直流电网作为大规模的电力电子系统决定了其低惯性的特点,同时“网”的特性又决定了其设计需求有别于现有柔性直流输电系统。目前,各国仍在直流电网建设的探索实验阶段。建设直流电网的关键问题之一是直流故障穿越问题。利用具有直流故障自清除能力的换流站组建的直流电网无法彻底解决需要闭锁换流站进行故障清除的问题。所以,利用直流断路器清除直流故障成为直流电网建设的主流方案。但是,直流故障特性决定直流断路器需要在极短时间内开断十几倍于额定电流值的故障电流,从而加大了断路器的研究难度,提高了制造成本。基于上述背景,针对柔性直流电网的直流故障机理中的相关问题,本文以基于MMC的柔性直流电网为研究对象,重点研究直流故障下柔性直流电网的故障特性和接地方式的设计。主要工作如下:（1）研究了柔性直流电网现有的基本结构及保护策略。从实际工程中的三种换流站拓扑结构出发,对不同换流站在直流故障下的工作原理进行分析,得出半桥子模块+直流断路器是最适合构建直流电网的基本单元方案;梳理直流电网常见的网络拓扑结构并分析对应的接地方式,归纳出双极接线是较为适合直流电网的主接线方案;基于上述结论,总结柔性直流电网直流故障处理时序过程,为后续故障分析建立研究基础。（2）研究了直流故障分析中等效简化及故障电流组成分量问题。通过对换流站等效电容和输电线路等效简化模型的原理进行分析,结果表明,在计算故障电流时利用故障前后能量不变原则得到的换流站等效电容、架空线的RL等效模型和电缆的PI等效模型能有效减少计算难度并保证计算的准确性;在分析其他故障特性时,考虑站级控制策略的等效电容能够有效提高计算远处节点电压和支路电流的准确性,输电线路采用相域频变模型可模拟实际故障中的行波过程和正负极线路耦合（同塔架设下）。在分析直流故障电流的分量时,研究表明故障电流分量分为故障站注入和非故障站注入两种,并且可根据放电时间常数得到离故障点越远的换流站放电时间越长。最后,通过仿真算例验证了理论分析的准确性。（3）提出了一套描述直流故障特性的评价指标。利用保护分区的概念,将指标区域分为交流侧、换流站、直流侧三类。利用指标类型的不同,又将指标类型分为功率类、电流类、电压类、时间类、能量类、温度类。虽然交流侧系统的性质有所不同,但最关键的因素应是故障后交流系统对盈余功率的消纳能力,从而提出功率传输强度比Rac。根据换流站电力电子器件的限制,提出闭锁时间Tblock和电容放电系数kc,可有效描述换流站对故障的强度。根据直流侧断路器需要成功开断的前提要求,提出故障检测时间Tdetect、开断相关参数、换流站闭锁个数Nblock和描述潮流重新分配的能力的分配因子λ。通过搭建张北柔性直流电网进行仿真验证,结果表明该系列评价指标能有效分析不同故障位置、故障类型、过渡电阻等故障参数对直流电网的影响,评价直流电网的故障穿越能力,同时能够作为直流电网设备在暂态下的设计依据。（4）基于第三部分提出的指标,提出了一种双极接线柔性直流电网的接地设计方法。稳态时接地点仅提供零电位,而不同接地方式将会影响直流侧和阀侧接地故障后的回路,所以总体设计思路主要考虑不同接地方式暂态下的故障特性及未来扩展性。通过对直流侧单极接地和阀侧单相接地故障下的双极柔性直流电网的故障等效模型和健全极过电压原理进行分析。根据不同接地方式的本质是影响故障放电回路的特性,选取故障后故障电流的上升率和幅值、直流断路器耗能支路吸收的能量以及健全极过电压程度等指标,对可能的不同接地方式的优劣进行了比较分析,以得到较为合适的接地方式及其推荐取值。最后,通过以三端双极直流电网为仿真算例,对上述指标下各接地方式的表现进行总结,最终提出取值5-30?范围下的电阻接地能有效限制故障电流并保证健全极较小的过电压水平的设计结论,并建议可分布式放置电感在中性线处以限制故障电流。
贺飞[6]（2020）在《大型水轮发电机定子绕组电晕现象机理分析及应对措施研究》文中研究表明随着单机容量和额定电压的不断增加,如即将投产的白鹤滩发电机已达到1000MW、24k V,大型水轮发电机的定子电晕问题,特别是端部电晕问题,日益突出。发电机是水电站的重要设备,定子绕组是发电机的核心部件,其绕组绝缘是保证发电机可靠运行和决定发电机寿命的关键部件。发电机定子绕组电晕会加速绝缘老化,从而危及发电机安全运行并降低其使用寿命。本文在介绍发电机绝缘系统的基础上,总结了发电机局部放电的热效应、机械损伤、化学损伤及功率损失等四方面的危害,在理论上对发电机主绝缘内部放电、槽部电晕及端部电晕三种局部放电类型进行机理分析,并从内部和外部两个层面阐述了发电机局部放电的各种影响因素。本文论述了大型水轮发电机定子线棒槽部和端部防晕的各类措施。槽部防晕的主要措施包括绕组槽部表面的低阻防晕处理和半导体槽衬弹性固定工艺,端部防晕主要措施包括电阻分压法、电容均压法和增加附加绝缘。随着水轮发电机额定电压和容量的不断提高,端部防晕结构及其参数的优化配置备受关注,端部防晕一般采用非线性高阻两级或多级的外屏防晕结构,部分厂家增加了内屏防晕结构,针对24k V及以上电压等级大型水轮发电机还提出了“端部全防晕结构”。目前大容量、高电压水轮发电机定子端部防晕是热点问题,相关防晕技术已趋成熟,但对某一确定额定电压的大型发电机如何通过优化定子绕组接线来降低其端部电晕的问题却考虑不充分。本文以小湾发电机为例,对上述问题进行了分析,讨论了该方法的适用范围,并结合其它文献得出了大型水轮发电机通过优化定子绕组接线来降低定子端部电晕的两种通用方法,交换法和夹心法。为评估此方法的可行性,本文从四个方面分析了小湾发电机采用“交换法”进行绕组接线优化后的影响,包括发电机定子端部接线、电磁参数、主保护配置方案和定子绕组单相接地保护,其中主保护配置方案对比采用了基于全面内部短路分析计算基础上的定量化设计方法。结果表明,上述优化方法是可行的,实现了现场改造工作量及相关影响的最小化,在其它大型水轮发电机中具备可推广性。考虑到水轮发电机“大容量、高电压”的发展趋势,定子绕组端部相间线棒之间的电位差将随着发电机额定电压的升高而同步提升。因此,通过优化发电机定子绕组接线来降低端部电晕也越来越有必要,其效果也将越来越明显。建议发电机设计阶段,在开展定子线棒端部防晕结构和参数设计优化的同时,一并考虑定子绕组接线优化问题。这样可以最大程度上降低因设计造成的发电机端部电晕问题,不但可以提高发电机投产后的运行可靠性,而且可以降低发电厂后期维护检修成本。
杨鹏[7]（2020）在《大电流发电机出口真空断路器斥力机构研究》文中进行了进一步梳理发电机出口断路器是位于发电机与升压变压器之间的物理保护电器,它不仅对发电机和主变压器起保护作用,而且对发电机组启停、维护以及增大运行灵活性和可靠性等方面起到积极的作用。由于发电机出口断路器工作场合的特殊性,对其可靠性有较高的要求。电磁斥力操动机构结构简单、零部件少、可靠性高、操作寿命长、动作分散性小,已成为开关领域的研究热点之一。本文重点研究了能与17.5k V/10000A/31.5k A型大容量发电机出口真空断路器良好配合的电磁斥力操动机构,并且为了减少合闸弹跳问题设计了一种高速缓冲器。本文首先介绍了电磁斥力机构的工作原理,对所设计的电磁斥力操动的动态特性进行了数学建模与分析。然后应用有限元软件Ansoft Maxwell对电磁斥力机构模型进行了仿真分析。通过Ansoft Maxwell软件对不同结构参数的影响进行了仿真,分析仿真结果得出了设计指导原则,为样机的设计提供了理论指导。最后按照设计需求试制样机,对斥力机构样机配合断路器进行了机械特性试验。试验中发现电磁斥力机构断路器具有较大的合闸弹跳,为解决此问题提出设计一种新型高速缓冲装置来减少合闸弹跳。高速缓冲装置的缓冲性能是电磁斥力机构分闸驱动力设计的重要部分,其缓冲能力制约着分闸驱动力的选择。因此本文对适用于电磁斥力机构的高速缓冲装置展开研究。通过对断路器触头弹跳时间影响因素分析总结出降低合闸弹跳时间的措施,然后提出利用高速缓冲器减小合闸弹跳时间。结合电磁斥力机构的特点对缓冲器提出了特殊要求,既要有较小的恢复力又要有较大的压缩过程出力。针对要求设计了聚氨酯缓冲器并进行试验发现缺点,在此基础上又设计了一种弹性胶泥缓冲器,其满足电磁斥力机构的高速缓冲需求。最后通过试验验证了此种高速缓冲装置的缓冲能力。
关维德[8]（2019）在《基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统关键问题研究》文中认为世界能源需求增长迅速,化石能源终将枯竭,发展风电等可再生能源是世界各国应对能源危机的不二选择。风电是我国战略性新兴产业,研究风力发电相关的理论与技术方法对提高我国风电技术水平具有重要的研究价值和现实意义。近年来,风力发电系统正朝向单机大容量方向发展。如果继续采用传统的690V低电压等级变流系统将造成系统体积大、重量重,不仅制造、运输、安装困难,而且运行与维护成本高。另外,随着风力发电量在电网中的占比逐年提高,风电系统能否安全可靠运行直接影响着电网的安全稳定,用户对风电系统可靠性的要求也越来越高。本文在国家自然科学基金重点项目“多相直驱永磁风力发电变流一体化系统关键基础问题研究（51737004）”和面上项目“中压大功率风电机组直接AC/AC变流并网系统结构与控制技术（51977070）”资助下,将模块化多电平变流器（Modular Multilevel Converter,MMC）与多相永磁电机相结合,提出一种基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统。本文围绕变流系统的拓扑结构、工作机理、运行特性、控制策略、容错运行方法等关键问题和技术进行研究。主要内容有:1)提出了一种基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统新型拓扑结构分析了基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统的拓扑结构特点,阐述系统工作原理,建立系统电路模型。分析了MMC和多相永磁电机的工作特性,研究多相发电机参数对变流系统控制性能的影响,建立系统控制模型。2)提出了基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统的新型控制策略分析了变流系统能量变换的过程,研究了机侧控制策略和网侧控制策略的工作特性,并分析控制策略与控制性能之间的关系。针对机侧变流器,研究控制器特性与系统电流、功率、转矩分配之间的关系以及控制器特性对系统设计的影响,提出了一种均压控制策略,有利于系统机械应力的均衡。针对网侧变流器,研究模型预测控制策略在系统中的应用,提出了一种逆向预测控制策略（Reverse-MPC）,可以提高系统的稳、暂态性能并能降低控制策略的计算复杂度。3)提出了基于飞跨能量通道的MMC子模块电容电压纹波抑制新方法分析MMC子模块电容电压纹波的产生机理和波动特性,通过桥臂耦合电感与飞跨LC电路结合并施加“分布式高频电压+高频电流”来实现MMC子模块电容电压纹波的完全抑制,能够降低子模块电容和桥臂电感的体积、重量和成本。与传统的基于“高频共模电压+高频电流”的纹波抑制方法相比,本方法不产生共模电压,没有EMI问题。4)提出了基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统的新型容错控制方法。分析多相电机某相绕组或变流器个别模块发生故障的情况下变流系统能量传输特性,研究变流系统局部故障下不间断运行控制理论和容错控制方法。针对机侧故障,提出一种故障容错分级控制策略,根据故障轻重等级进行旁路或减载控制,最大限度发挥系统的功率输出能力,提高系统发电效率。针对网侧故障,提出一种故障容错复合控制策略,根据冗余模块耗尽情况,依据相电压恒定原则或线电压恒定原则来修正参考电压矢量,保证系统带故障容错运行,具有深度故障容错能力。综上所述,本文将MMC与多相发电机结合起来,提出一种新型的基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统拓扑结构。与常规低压两电平直驱永磁风力发电变流系统相比,本系统利用MMC和多相电机的模块化和冗余结构特性,可以有效降低定子绕组电流、增大系统单机功率、提升系统电压等级和提高系统容错能力。本系统不需要并网变压器即可直接接入中高压电网,可提高风电变流系统的可靠性和能量转换效率,满足风电系统向单机大容量、高电压等级、高可靠性方向的发展要求,具有一定的理论和实际意义。
张杰[9]（2019）在《建设电网友好型风电机组的电控系统改造技术研究》文中认为随着风电机组运行时间逐步增长,所暴露的问题越来越多,风电场急需对老一批风电机组进行改造和功能升级,以提升风电机组的发电效率,增强风电机组的电网适应性,建设电网友好型风电机组。本文选题源于对华能国际洮北风电场电控系统的改造。首先对风电场内机组主要存在的问题进行分析,然后针对这些问题从提升发电效率、增强电压适应性和频率适应性三方面进行研究,其次提出改造技术方法、设计仿真模型、开展仿真测试,最后进行实际改造及测试,对改造结果进行分析。在提升发电效率方面,主要对控制策略进行优化,扩大风电机组运行于叶尖速比状态下的风速范围,提出了一种自动校正最佳叶尖速比的统计平均算法,借助Bladed软件进行研究和仿真测试;硬件上设计了一种适用于不同主控制器改造的方案。在增强电压适应性方面,本文研究了基于虚拟阻抗和无功吸收的高电压穿越技术,并通过Matlab/simulink软件设计了模拟高电压发生的仿真模型并进行仿真测试,得到了良好的仿真效果;硬件上设计了斩波电路。在频率适应性方面,本文研究了虚拟同步发电机技术和一次调频的要求,基于风电虚拟同步机整场控制器设计了一次调频判断条件和控制策略,提出了一次调频方案和关键参数的参考值,设计了实现VSG的三种改造方案。之后,将改造方案应用于实际风电场改造,取得了良好的效果,实现了将华能国际洮北风电场的风电机组改造成为电网友好型风电机组的目的。
李健涛[10]（2019）在《海上风电场接入柔性直流电网的故障穿越策略研究》文中指出化石能源的不确定性枯竭,环境问题的日益严峻,未来可再生清洁能源并网比例必然大幅提升,作为典型且丰富的可再生清洁能源——海上风电也将顺应大潮快速推进。目前,在海上风电并网系统的输送距离、抗扰能力,控制响应等方面,柔性直流输电技术及其衍生的直流电网技术有着不可比拟的优势。大规模海上风电场通过直流电网互联、远送负荷中心的工程尚未存在,其系统的抗扰特性及交直流故障穿越策略的研究相对欠缺。为此,本文开展了以下工作:（1）在研究了海上风力发电系统及柔性直流输电技术的基础上,基于PSCAD/EMTDC建立了海上风电场接入柔性直流电网的电磁暂态仿真模型,并对模型的动态、暂态响应特性进行了分析。结果表明,本文所建模型的稳态运行和受扰响应特性与理论分析吻合,为后续研究奠定了基础。（2）基于混合式直流断路器的直流侧故障穿越策略,分别研究了直流故障穿越过程中风电场和直流电网的响应特性,在故障穿越过程,系统的直流侧功率大幅度波动,风电场并网点电气量受影响相对较小。在此基础上,讨论了提高系统直流故障穿越能力的方法,针对换流站存在暂时性闭锁而导致风电场穿越失败的可能性,提出一种直流限流措施,该限流器通态损耗低、动作速度快,且不会影响系统稳态响应特性。仿真结果表明,该措施提高了风电场直流电网系统的直流侧故障穿越能力,使系统能够穿越最严重的直流侧线路故障。（3）在陆上交流电网发生不同程度电压跌落的情况下,研究了风电场和直流电网侧电气量的响应特性以及控制系统的动态过程。仿真结果表明,系统在各个控制协调、缓冲的作用下,能够穿越轻微的交流故障;但是,在更严重的交流故障下,风电场和直流电网侧电气量越限、振荡,且故障消除后也无法恢复。紧密围绕风电及柔性直流的相关技术规定展开分析,确定了系统在交流故障穿越的主要矛盾——功率盈余,对两种典型穿越策略进行适应性分析,并提出一种基于交流相间耗能电阻的故障穿越策略,该策略所需的开关器件成本较低,且不需要海上接地装置,仿真验证了策略的有效性。
二、ABB高电压发电机（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、ABB高电压发电机（论文提纲范文）
（1）面向直流输电的MMC性能提升与轻型化技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 课题的研究现状 |
| 1.2.1 数学模型与内部环流控制 |
| 1.2.2 MMC-HVDC系统结构 |
| 1.2.3 直流故障处理策略 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 MMC工作原理与桥臂环流控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MMC拓扑结构与工作原理 |
| 2.2.1 MMC的基本拓扑结构 |
| 2.2.2 电容电压与桥臂环流关系 |
| 2.3 MMC控制策略 |
| 2.3.1 MMC整体控制框图 |
| 2.3.2 桥臂环流注入控制 |
| 2.3.3 桥臂环流控制策略对比 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.4.1 测试系统 |
| 2.4.2 稳态运行特性 |
| 2.4.3 交流系统故障响应特性 |
| 2.5 全工况控制效果对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于HBSM和 FBSM的子模块混合型MMC |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三种典型子模块拓扑及其直流故障处理原理 |
| 3.2.1 半桥子模块 |
| 3.2.2 全桥子模块 |
| 3.2.3 钳位双子模块 |
| 3.2.4 直流故障处理策略对比 |
| 3.3 子模块混合型MMC工作原理 |
| 3.3.1 子模块混合型MMC拓扑结构 |
| 3.3.2 直流故障处理原理 |
| 3.3.3 直流电压降压运行原理 |
| 3.3.4 半桥子模块电容电压平衡条件 |
| 3.3.5 直流电压运行范围与子模块比例选取原则 |
| 3.4 混合直流输电系统控制策略研究 |
| 3.4.1 拓扑结构 |
| 3.4.2 控制策略 |
| 3.4.3 直流故障处理策略 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 测试系统 |
| 3.5.2 稳态下直流电压降压运行 |
| 3.5.3 送端交流系统故障 |
| 3.5.4 直流侧故障 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 低全桥比例子模块混合型MMC |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低全桥比例子模块混合型MMC工作原理 |
| 4.2.1 拓扑结构 |
| 4.2.2 直流故障清除策略 |
| 4.3 电容电压分析 |
| 4.3.1 闭锁前电容电压 |
| 4.3.2 闭锁后电容电压 |
| 4.3.3 全桥子模块比例选取 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 测试系统 |
| 4.4.2 仿真结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于储能装置的有源型MMC |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有源型MMC工作原理 |
| 5.2.1 拓扑结构 |
| 5.2.2 故障隔离原理 |
| 5.2.3 储能装置技术需求 |
| 5.3 有源型MMC控制策略 |
| 5.3.1 控制器整体框架 |
| 5.3.2 主体控制器 |
| 5.3.3 储能装置控制器 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 应用场景一 |
| 5.4.2 应用场景二 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
（2）具备故障阻断功能的直流潮流控制器及其优化运行研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直流电网关键设备的拓扑结构现状 |
| 1.2.2 直流故障阻断装置的优化配置现状 |
| 1.2.3 直流潮流控制器的优化运行现状 |
| 1.3 论文主要研究工作 |
| 第2章 具备故障限流功能的双端口线间直流潮流控制器研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于MMC的双端口线间直流潮流控制器 |
| 2.2.1 拓扑构建与稳态工作原理分析 |
| 2.2.2 稳态控制策略设计 |
| 2.2.3 子模块电容电压分析 |
| 2.3 双端口潮流控制器的故障限流策略 |
| 2.3.1 实现限流功能的拓扑改造 |
| 2.3.2 故障限流机理分析 |
| 2.4 仿真验证 |
| 2.4.1 潮流控制验证 |
| 2.4.2 故障限流验证 |
| 2.5 经济性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 具备故障切除功能的多端口线间直流潮流控制器研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于MMC的多端口线间直流潮流控制器 |
| 3.2.1 拓扑构建与稳态工作原理分析 |
| 3.2.2 稳态控制策略设计 |
| 3.3 多端口潮流控制器的切除策略 |
| 3.3.1 实现切除功能的拓扑改造 |
| 3.3.2 故障切除机理分析 |
| 3.3.3 转移支路电容参数设计 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.4.1 潮流控制验证 |
| 3.4.2 故障切除验证 |
| 3.5 经济性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 含直流潮流控制器的直流电网限流设备参数优化配置 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同限流设备的限流特性分析 |
| 4.2.1 直流电抗器 |
| 4.2.2 直流潮流控制器 |
| 4.3 含直流潮流控制器的直流电网故障电流计算 |
| 4.4 直流电网中限流设备的优化配置 |
| 4.4.1 多目标优化模型 |
| 4.4.2 优化模型求解 |
| 4.5 仿真验证 |
| 4.5.1 故障电流计算准确性验证 |
| 4.5.2 含潮流控制器的优化配置方法验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 含直流潮流控制器的交直流混合系统概率最优潮流计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 含直流潮流控制器的交直流混合系统潮流计算 |
| 5.2.1 交直流混合系统的潮流计算模型 |
| 5.2.2 基于交替迭代的潮流计算方法 |
| 5.3 具有相关性的光伏-负荷的概率建模 |
| 5.3.1 基于自适应非参数核密度估计的单变量概率模型 |
| 5.3.2 光伏-负荷的联合概率模型 |
| 5.4 含直流潮流控制器的交直流系统概率最优潮流计算 |
| 5.4.1 多目标概率最优潮流模型 |
| 5.4.2 概率最优潮流求解 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.5.1 光伏与负荷的概率分布模型 |
| 5.5.2 概率潮流计算准确性验证 |
| 5.5.3 交直流混合系统概率最优潮流计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（3）不同应用场景下柔性直流输电系统运行控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 直流输电技术发展概况 |
| 1.1.2 直流输电网络发展概况 |
| 1.1.3 本课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 用于可再生能源发电并网的柔性直流输电技术 |
| 1.2.2 用于大电网异步互联的柔性直流输电技术 |
| 1.2.3 用于城市电网增容改造的柔性直流输电技术 |
| 1.2.4 柔性直流电网 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 用于大电网异步互联的柔性直流输电系统频率支援及恢复策略 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直流互联频率支援及恢复策略 |
| 2.2.1 直流互联紧急支援控制 |
| 2.2.2 频率安全辅助控制 |
| 2.2.3 直流互联调频恢复控制 |
| 2.3 仿真验证 |
| 2.3.1 仿真平台介绍 |
| 2.3.2 柔性直流输电系统参与一次调频控制 |
| 2.3.3 柔性直流输电系统参与电网二次调频控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 用于海上风电汇集的柔性直流输电系统功率优化分配 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型结构 |
| 3.2.1 用于海上风电汇集的柔性直流输电系统基本控制 |
| 3.2.2 市场框架 |
| 3.3 用于海上风电汇集的柔性直流输电系统不平衡功率最优分配方法 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 最优分配方法的优化过程 |
| 3.4.2 传统分配方法和最优分配方法财务损失对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于直流互联的抽水蓄能和风光互补优化组合控制策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 柔性直流输电系统拓扑与抽水蓄能电站模型 |
| 4.2.1 互联抽水蓄能电站和可再生能源的柔性直流输电系统模型 |
| 4.2.2 抽水蓄能电站模型 |
| 4.3 基于柔直互联的抽水蓄能与可再生能源发电系统运行策略 |
| 4.3.1 基于直流电压控制的抽水蓄能电站控制策略 |
| 4.3.2 抽水蓄能电站与交流系统协同分配策略 |
| 4.3.3 基于多端柔直互联的抽水储能电站和可再生能源协同运行策略 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 用于城市电网增容改造的多电压等级柔性直流系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多电压等级柔性直流系统模型 |
| 5.2.1 高压柔性直流输电系统 |
| 5.2.2 DC-DC变换器 |
| 5.2.3 中压柔性直流输电系统 |
| 5.3 多电压等级柔性直流系统运行模式与控制策略 |
| 5.3.1 运行模式概述 |
| 5.3.2 正常运行模式 |
| 5.3.3 功率受限运行模式 |
| 5.3.4 分层运行模式 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.4.1 正常运行模式仿真 |
| 5.4.2 功率受限运行模式仿真 |
| 5.4.3 分层运行模式仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 包含多个DC-DC变换器的多电压等级柔性直流系统 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 DC-DC变换器基本控制与自适应运行切换控制 |
| 6.3 多DC-DC变换器协调控制策略 |
| 6.3.1 DC-DC变换器运行工况 |
| 6.3.2 多DC-DC变换器协调控制 |
| 6.3.3 多DC-DC变换器协调控制中的不平衡功率最优分布方法 |
| 6.4 仿真分析 |
| 6.4.1 DC-DC变换器自适应运行切换控制和运行模式分析 |
| 6.4.2 多DC-DC变换器协调控制策略 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表与录用的学术论文及授权专利 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）高压直流断路器开断试验控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 高压直流断路器 |
| 1.2.1 机械式高压直流断路器 |
| 1.2.2 混合式高压直流断路器 |
| 1.2.3 高压直流断路器试验标准 |
| 1.3 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.3.1 直流输电工程进展 |
| 1.3.2 直接试验 |
| 1.3.3 合成试验 |
| 1.3.4 高压直流断路器合成试验要求 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 三电源合成试验原理 |
| 2.1 高压直流断路器系统开断特征 |
| 2.2 三电源合成试验原理分析 |
| 2.2.1 试验模型 |
| 2.2.2 试验参数 |
| 2.2.3 试验过程分析 |
| 2.3 三电源合成试验平台与仿真 |
| 2.3.1 试验平台 |
| 2.3.2 仿真分析 |
| 2.3.3 试验平台对其控制系统的要求 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 控制系统的硬件设计 |
| 3.1 控制系统的总体结构 |
| 3.2 高压侧充电控制模块 |
| 3.2.1 光纤数据收发电路 |
| 3.2.2 电压检测电路 |
| 3.2.3 电容充放电电路与继电器驱动电路 |
| 3.2.4 最小系统电路与电源 |
| 3.3 远端试验控制模块 |
| 3.3.1 时序测量模式采集电路与光纤通信电路 |
| 3.3.2 光纤触发发射与接收电路 |
| 3.3.3 外围电路 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 控制系统的软件设计 |
| 4.1 远端试验控制程序 |
| 4.1.1 远端试验控制模块主程序 |
| 4.1.2 充电通讯子程序 |
| 4.1.3 时序触发子程序 |
| 4.2 高压侧充电控制模块程序 |
| 4.2.1 充电控制程序 |
| 4.2.2 主从通讯子程序程序 |
| 4.3 上位机设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 高压直流断路器合成试验 |
| 5.1 时序测试 |
| 5.2 合成试验测试 |
| 5.2.1 合成试验与结果分析 |
| 5.2.2 失败试验分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）基于MMC的柔性直流电网直流侧故障特性与接地方式研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柔性直流电网的发展现状 |
| 1.2.2 柔性直流电网故障特性研究 |
| 1.2.3 柔性直流电网接地方式研究 |
| 1.3 论文主要研究内容和研究重点 |
| 第二章 基于MMC的直流电网架构及直流侧故障处理时序 |
| 2.1 直流电网不同拓扑换流站故障下工作原理 |
| 2.1.1 半桥型MMC+直流断路器 |
| 2.1.2 具有阻断能力的拓扑(全桥型子模块)+直流快速开关 |
| 2.1.3 混合拓扑组网 |
| 2.2 直流电网网架拓扑及接地方式 |
| 2.2.1 直流电网常见网架拓扑结构 |
| 2.2.2 不同直流电网对应的接地方式 |
| 2.3 柔性直流电网直流侧故障处理时序 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 柔性直流电网直流侧故障特性研究 |
| 3.1 柔性直流电网直流侧故障分析 |
| 3.1.1 换流站故障后的等效电容 |
| 3.1.2 故障电流注入特性 |
| 3.1.3 输电线路模型对直流故障分析的影响 |
| 3.2 直流故障特性评价指标 |
| 3.2.1 交流侧参数 |
| 3.2.2 换流站参数 |
| 3.2.3 直流侧参数 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.3.1 直流电网故障特性分析 |
| 3.3.2 不同输电线路模型对故障分析的影响 |
| 3.3.3 直流故障特性评价指标验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 接地方式对故障分析的影响及双极直流电网接地方式设计 |
| 4.1 不同换流站接线下接地方式对故障分析的影响 |
| 4.2 双极直流电网的接地方式设计 |
| 4.2.1 总体设计思路 |
| 4.2.2 直流侧故障 |
| 4.2.3 阀侧故障 |
| 4.2.4 设计总结 |
| 4.2.5 极址选择 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（6）大型水轮发电机定子绕组电晕现象机理分析及应对措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大型水轮发电机定子电晕研究的意义 |
| 1.1.1 水电发展趋势 |
| 1.1.2 发电机额定电压与定子电晕水平的关系 |
| 1.1.3 电晕对发电机的危害 |
| 1.2 国内外研究的现状 |
| 1.2.1 大型发电机防晕结构的发展 |
| 1.2.2 大型发电机端部防晕结构优化分析方法的发展 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 发电机定子电晕机理分析及影响因素 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 发电机绝缘介绍 |
| 2.3 发电机绝缘局部放电及其危害 |
| 2.4 发电机绝缘局部放电机理分析 |
| 2.4.1 主绝缘内部放电机理分析 |
| 2.4.2 槽部电晕机理分析 |
| 2.4.3 端部电晕机理分析 |
| 2.5 局部放电的影响因素 |
| 2.5.1 内部因素 |
| 2.5.2 外部因素 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 大型水轮发电机组定子电晕的应对措施 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 槽部防晕措施 |
| 3.2.1 低阻防晕处理 |
| 3.2.2 半导体槽衬弹性固定工艺 |
| 3.3 端部防晕常用措施 |
| 3.3.1 电阻分压防晕处理 |
| 3.3.2 电容均压防晕处理 |
| 3.3.3 附加绝缘防晕处理 |
| 3.3.4 端部全防晕结构 |
| 3.3.5 防晕结构的成型工艺 |
| 3.4 定子绕组接线优化降低端部电晕措施 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 大型水轮发电机定子绕组接线优化降低电晕分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 小湾发电机电晕问题介绍 |
| 4.3 直连接与斜连接 |
| 4.4 小湾发电机电晕原因分析 |
| 4.5 小湾发电机定子绕组接线优化 |
| 4.6 与乌东德定子绕组优化方法对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 发电机定子绕组接线优化的影响分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 对发电机端部接线的影响 |
| 5.3 对发电机电磁参数的影响 |
| 5.4 对发电机主保护配置方案的影响 |
| 5.4.1 优化后内部短路故障统计 |
| 5.4.2 优化后主保护配置可选方案 |
| 5.4.3 优化后可选方案对比 |
| 5.4.4 优化前后主保护方案性能对比 |
| 5.5 对定子绕组单相接地保护的影响 |
| 5.5.1 对三次谐波电压比率定子接地保护的影响 |
| 5.5.2 对零序电压定子接地保护的影响 |
| 5.5.3 对注入式定子接地保护的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）大电流发电机出口真空断路器斥力机构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题提出与研究意义 |
| 1.2 发电机出口断路器分类和结构 |
| 1.2.1 发电机出口断路器分类 |
| 1.2.2 发电机出口断路器的结构 |
| 1.3 发电机出口断路器的机械参数 |
| 1.4 断路器操动机构分类及其特点 |
| 1.5 电磁斥力机构国内外相关研究进展 |
| 1.6 发电机出口断路器国内外相关研究进展 |
| 1.6.1 国外发电机出口断路器的发展水平 |
| 1.6.2 国内发电机出口断路器的发展水平 |
| 1.7 本文主要研究思路与内容 |
| 2 电磁斥力机构的工作原理和计算方法 |
| 2.1 电磁斥力机构的工作原理 |
| 2.2 基于能量守恒的电磁斥力计算方法 |
| 2.3 基于时间和位移双层迭代的电磁斥力计算方法 |
| 2.4 有限元分析方法 |
| 2.4.1 有限元法的原理 |
| 2.4.2 涡流场的数学模型 |
| 2.5 斥力机构结构参数推算 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 电磁斥力机构仿真和分析 |
| 3.1 仿真模型设计 |
| 3.2 模型仿真过程 |
| 3.3 基本参数对斥力机构运动特性影响研究 |
| 3.3.1 斥力盘参数影响 |
| 3.3.2 驱动线圈参数的影响 |
| 3.3.3 储能电容参数的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 斥力机构样机试验与数据分析 |
| 4.1 大电流真空断路器的主要技术参数 |
| 4.2 电磁斥力操动机构机械特性测试内容及试验器件 |
| 4.3 操动机构机械特性测试原理及试验线路 |
| 4.3.1 操动机构机械特性测试原理 |
| 4.3.2 试验线路与试验平台 |
| 4.4 试验数据与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 合闸弹跳抑制与高速缓冲器研究 |
| 5.1 触头弹跳的危害性 |
| 5.2 新型发电机出口断路器的原理 |
| 5.3 真空断路器触头弹跳时间影响因素分析 |
| 5.4 高速缓冲器研制 |
| 5.4.1 高速缓冲装置需求分析 |
| 5.4.2 聚氨酯缓冲器基本原理 |
| 5.4.3 弹性胶泥冲器基本原理 |
| 5.4.4 弹性胶泥缓冲器设计 |
| 5.5 弹性胶泥缓冲器样机试验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 风力发电系统研究现状与发展趋势 |
| 1.2.2 模块化多电平变流器研究现状与发展趋势 |
| 1.2.3 多相永磁发电机研究现状与发展趋势 |
| 1.3 论文的主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传统直驱永磁风力发电系统 |
| 2.3 基于MMC的多相直驱永磁风力发电系统 |
| 2.3.1 拓扑结构 |
| 2.3.2 多相永磁发电机模型 |
| 2.3.3 机侧变流器模型 |
| 2.3.4 网侧变流器模型 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统控制策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统机侧控制策略 |
| 3.2.1 传统均流优先控制模式 |
| 3.2.2 新型均压优先控制模式 |
| 3.2.3 仿真分析 |
| 3.3 基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统网侧控制策略 |
| 3.3.1 传统预测控制策略 |
| 3.3.2 新型逆向预测控制策略 |
| 3.3.3 仿真分析 |
| 3.3.4 实验分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统电容纹波抑制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MMC电容纹波电压分析 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 电容电压波动特性 |
| 4.3 MMC电容纹波电压抑制策略 |
| 4.3.1 传统基于共模电压注入的纹波抑制方法 |
| 4.3.2 新型基于飞跨能量通道的纹波抑制方法 |
| 4.4 仿真研究 |
| 4.5 实验研究 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统故障容错控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机侧故障容错优化控制策略 |
| 5.2.1 故障分析 |
| 5.2.2 重度故障容错控制 |
| 5.2.3 轻度故障容错控制 |
| 5.2.4 仿真分析 |
| 5.3 网侧故障容错优化控制策略 |
| 5.3.1 故障分析 |
| 5.3.2 冗余模块未耗尽时的容错控制方法 |
| 5.3.3 冗余模块耗尽时的容错控制方法 |
| 5.3.4 仿真分析 |
| 5.3.5 实验分析 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 攻读学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（9）建设电网友好型风电机组的电控系统改造技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及意义 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 建设电网友好型风电机组的改造方案 |
| 2.1 建设电网友好型风电机组的总体思路 |
| 2.2 改造风电场概况 |
| 2.3 改造机组基本参数 |
| 2.4 改造机组存在问题 |
| 2.5 改造总体方案 |
| 2.5.1 主控系统改造方案 |
| 2.5.2 变流器系统改造方案 |
| 2.5.3 风场网络系统改造方案 |
| 2.6 仿真工具及建模设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 实现电网友好型风电机组的改造技术研究 |
| 3.1 风机发电效率提升方法研究 |
| 3.1.1 最佳叶尖速比追踪控制策略优化 |
| 3.1.2 自动校正最佳叶尖速比方法设计 |
| 3.2 风机高电压穿越技术研究与仿真设计 |
| 3.2.1 高电压穿越的要求 |
| 3.2.2 基于虚拟阻抗的高电压穿越控制方法 |
| 3.2.3 基于无功吸收的高电压穿越控制方法 |
| 3.2.4 仿真平台设计与测试 |
| 3.3 风电场一次调频技术的研究与仿真设计 |
| 3.3.1 一次调频的要求 |
| 3.3.2 风电虚拟同步发电机技术 |
| 3.3.3 一次调频的方法设计 |
| 3.3.4 仿真平台设计与测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 硬件改造设计 |
| 4.1 主控制器改造设计 |
| 4.1.1 主控制器改造装置设计 |
| 4.1.2 主控制器选取与对比 |
| 4.1.3 主控制器改造 |
| 4.2 高电压穿越改造设计 |
| 4.2.1 斩波电路设计 |
| 4.2.2 电气回路改造 |
| 4.3 一次调频改造设计 |
| 4.3.1 改造方案设计 |
| 4.3.2 风场网络改造设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电网友好型改造结果对比分析 |
| 5.1 发电效率提升改造效果 |
| 5.1.1 发电量提升 |
| 5.1.2 功率曲线优化 |
| 5.1.3 可利用率提高 |
| 5.2 电压适应性改造效果 |
| 5.3 频率适应性改造效果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）海上风电场接入柔性直流电网的故障穿越策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 风力发电系统及海上风电场并网现状 |
| 1.2.1 风力发电系统的发展现状 |
| 1.2.2 海上风电场并网系统的现状 |
| 1.3 国内外相关研究现状 |
| 1.3.1 风电柔直系统建模与控制研究现状 |
| 1.3.2 系统直流侧故障穿越的研究现状 |
| 1.3.3 系统交流侧故障穿越的研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 海上风电场与直流电网的建模与控制研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 海上风电场的建模与仿真研究 |
| 2.2.1 风力机空气动力学模型及变桨控制 |
| 2.2.2 风机及风电场的建模与控制 |
| 2.2.3 仿真分析 |
| 2.3 四端直流电网的建模与控制研究 |
| 2.3.1 MMC的数学模型与控制器 |
| 2.3.2 风电场接入直流电网的控制策略 |
| 2.3.3 仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 风电场接入直流电网的直流故障穿越策略研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于直流断路器的直流侧故障穿越策略分析 |
| 3.2.1 混合式直流断路器结构与配置方案 |
| 3.2.2 仿真分析 |
| 3.3 提升系统直流侧故障穿越能力的限流措施 |
| 3.3.1 换流站暂时性闭锁对风电场的影响 |
| 3.3.2 MMC双极短路故障桥臂过电流分析 |
| 3.3.3 直流限流器的拓扑及工作原理 |
| 3.3.4 直流限流器的电压应力及配置方案 |
| 3.3.5 仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 风电场接入直流电网的交流故障穿越策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 风电场接入直流电网的交流侧故障穿越分析 |
| 4.2.1 交流电网不同故障程度的响应特性 |
| 4.2.2 交流电网故障穿越失败的机理分析 |
| 4.3 典型交流故障穿越策略的适应性分析 |
| 4.3.1 降压法的适应性分析 |
| 4.3.2 直流侧耗能电阻法的适应性分析 |
| 4.4 基于相间耗能电阻的交流故障穿越策略 |
| 4.4.1 交流相间耗能电阻的基本原理 |
| 4.4.2 交流相间耗能电阻参数与动作判据 |
| 4.4.3 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 论文工作总结 |
| 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、ABB高电压发电机（论文参考文献）
- [1]面向直流输电的MMC性能提升与轻型化技术研究[D]. 徐雨哲. 浙江大学, 2021(09)
- [2]具备故障阻断功能的直流潮流控制器及其优化运行研究[D]. 边竞. 东北电力大学, 2021
- [3]不同应用场景下柔性直流输电系统运行控制策略研究[D]. 孙凯祺. 山东大学, 2020(11)
- [4]高压直流断路器开断试验控制系统设计[D]. 王十佳. 大连理工大学, 2020(02)
- [5]基于MMC的柔性直流电网直流侧故障特性与接地方式研究[D]. 张宇豪. 合肥工业大学, 2020(02)
- [6]大型水轮发电机定子绕组电晕现象机理分析及应对措施研究[D]. 贺飞. 昆明理工大学, 2020(04)
- [7]大电流发电机出口真空断路器斥力机构研究[D]. 杨鹏. 沈阳工程学院, 2020(02)
- [8]基于MMC的多相直驱永磁风力发电变流系统关键问题研究[D]. 关维德. 湖南大学, 2019
- [9]建设电网友好型风电机组的电控系统改造技术研究[D]. 张杰. 东南大学, 2019(01)
- [10]海上风电场接入柔性直流电网的故障穿越策略研究[D]. 李健涛. 华南理工大学, 2019(01)
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