现有逆变器对PEMFC发电村适应性仿真与实验研究

本文在PEMFC（质子交换膜燃料电池）发电机运行电气模型的基础上，对比分析了现有逆变器的结构及特点，利用SIMULINK对现有逆变器进行适应性仿真，分析了加载和减载情况下的输入输出特性，得出了现有逆变器对PEMFC发电机不适应的结论。最后利用5kW级PEMFC发电机对研制的DC／AC变换器进行了适应性实验，验址了仿真结果的正确性。     

基于三电平逆变的开关磁阻发电系统的研究

新型开关磁阻发电机具有发电容量大、效率高、起动和发电组合容易等优点,三电平逆变器具有能减少开关损耗和滤波电感损耗并有降低开关应力等特点。利用三电平逆变器转换效率高的优势,结合新型开关磁阻发电机低风速发电特点,降低开关损耗和开关器件电压应力,提高装置可靠性。仿真实验结果表明：用三电平逆变器能够很好的实现开关磁阻发电机的逆变要求。     

考虑逆变器接口电站的线路电流差动保护分析及对策

近年来,可再生能源在输电系统中的渗透明显增加,这给现有的保护系统带来了重大挑战.主要研究了与逆变器接口电站(ⅡGS)相连的电网中的线路电流差动保护问题,结合逆变器接口发电机(ⅡG)中流行的各种故障控制策略以及ⅡGS的穿透水平,提出了针对不对称故障下的解耦序分量(DSC)控制方法.与传统的非解耦的控制方式相比,DSC方法能有效消除有功输出和有直流电压连接的线路中的二次谐波振动,同时,DSC方法能模仿同步发电机的故障行为,提高系统电压稳定和继电保护适应性.最后,基于DIgSILENT/PowerFactory进行了仿真验证.仿真结果表明,在一定的ⅡG故障控制模式下,电流差动保护在不接地的相间故障时存在灵敏度较弱甚至故障的风险.但采用DSC方法控制能有效提高电流差动保护的灵敏性.     

风力发电机动力学仿真研究

采用FAST程序进行风力发电机的动力学仿真分析,通过子程序TurbSim生成湍流风文件,调用子程序AeroDyn计算气动载荷并加载到风力发电机的仿真模型上,实现风力发电机的动力学响应计算。通过FAST程序建立了ADAMS的风力发电机模型,对以FAST实现动力学响应分析进行了探索性的研究。     

光伏发电系统三相逆变并网及其仿真研究

目的太阳能由于其清洁、可再生等诸多优点被全世界广泛关注。光伏发电能够节能减排、降低能耗,是目前电力专家认为的最重要的新能源模式之一。光伏发电最重要的是电网并网输电,光伏发电器件把太阳能转换成的电能通过逆变器进行逆变并网发电。构建光伏发电逆变并网仿真技术,通过仿真复现实际的发电系统,在仿真系统中得到实际系统的某些参数和解决故障方案。方法对三相并网系统进行分析和仿真。采用三相结构,并建立该结构的仿真模型,利用变换和锁相环技术对并网时的电压幅值、频率以及相位进行跟踪。结果结果表明,研究的三相逆变并网仿真模型能够实现逆变器侧的线电压对电网侧的线电压的信息跟踪,对逆变器输出的三相波形的矫正效果良好。结论构建的光伏发电逆变并网仿真技术能够保证顺利并网,并尽可能避免各种故障的发生。     

三电平逆变器改进型SVPWM研究与实现

针对传统三电平逆变器SVPWM控制策略所存在计算量大,编程实现难度大等问题,本文提出一种改进型的SVPWM算法,该算法的主要思想是将n电平数的逆变器降阶成n-1电平数的逆变器控制方式,实现对其控制,大大简化了计算量。在MATLAB平台上搭建了三相二极管钳位型三电平逆变器改进型SVPWM仿真模型,进行相关仿真实验;采用TMS320F2812 作控制器实现了降阶SVPWM调制,实物实验波形和仿真实验结果,都验证了控制策略的可行性和有效性。     

风力发电机旋转叶轮模态分析

在多体动力学理论的基础上,基于有限元法对叶片进行离散化,建立了风力发电机柔性叶片的动力学方程;通过Matlab软件对某1.5MW风力发电机单个叶片和整个叶轮模态进行仿真分析,得到了单个叶片和整个叶轮的前几阶固有频率和固有振型,对结果进行了分析。仿真结果表明,叶轮耦合效应会产生动力刚化效应,并将其与Bladed软件计算结果进行了比较,结果比较接近。     

小型风力发电机控制器设计

为调节风力发电机转速,控制蓄电池充电和负载供电,以PIC16F716型单片机为核心,利用仿真软件Matlab/Simulink,建立了风速、风力矩与功率、发电机功率与转矩、Buck电路模型。结果表明:通过调节Buck电路占空比,对风力发电机输出功率的最大值进行追踪,具有可行性;以定步长寻优控制法,对最大功率点追踪进行算法调节,具有有效性。     

无功补偿单相双向高频环节逆变器的设计

针对传统光伏并网逆变器的不足,本文提出了一种基于推挽拓扑结构的单相双向隔离型高频环节光伏并网逆变器。由光伏电池板阵列、直流母线中的电容滤波器、推挽变换器、高频变压器、循环换流器以及用于与电网耦合的电感组成。通过双向功率流配置,该逆变器能够从光伏阵列同时注入有功功率和补偿无功功率,并实现了光伏阵列和电网之间的隔离。此外,采用开关等效摸型,推导出了逆变器对应的调制方案,并对元件尺寸进行分析。仿真结果验证了提出逆变器设计的可行性,能够同时进行光伏并网与无功补偿,具有成本低、功率密度高的优点。     

直驱永磁同步风电系统低电压穿越的研究

【目的】研究直驱永磁同步风电系统的控制策略,以提高其低电压穿越的能力。【方法】建立经背靠背双PWM变流器并网的直驱永磁同步风力发电系统的仿真模型,采用电流前馈控制实现两侧变换器的有功和无功功率的解耦控制。将电网电压信号引入机侧整流器参考功率的计算,提出按电网电压跌落幅度减小发电机输出功率的低电压穿越控制策略。【结果】仿真结果表明,电网电压跌落时,文章所提控制策略限制了变流器直流侧过电压和网侧逆变器过电流;辅以桨距角调节可以抑制发电机功率减小时机组机械转速的升高。【结论】保持发电机功率平衡和变流器直流侧功率平衡,可提高直驱永磁同步风电系统的低电压穿越能力,同时向系统提供无功功率支持,帮助电网电压恢复。     

动车组辅助逆变器吊装结构强度仿真分析

结合动车组辅助逆变器吊装结构出现故障的现象,依据标准EN 12663,对原吊装结构进行有限元仿真分析,显示原结构不满足强度要求,在此基础上提出新的结构方案,并进行有限元仿真分析,分析结果显示新型吊装结构满足材料强度要求,并将应用于实际。     

双馈变速恒频风力发电系统的并网控制研究及其仿真实现

随着风电机组单机容量的不断增大，发电机并网时的电流冲击已不能忽视，必须对并网控制技术进行深入研究。在总结现有风力发电并网技术的基础上，研究双馈变速恒频风力发电机的“柔性并网”问题，即可通过励磁控制调节发电机输出并满足并网条件。研究双馈电（DFIG）的空载模型、变频器的整流控制模型和并网控制模型，建立整个并网发电系统，并通过完整的仿真验证系统建模与控制的有效性。     

储能型光伏Quasi-TZ源逆变器研究

带储能元件准Z源(Quasi-Z source)逆变器可平衡光伏阵列能量注入电网时所产生波动,传统带储能元件准Z源逆变器在蓄电池放电时因输出电流不连续而产生功率损耗,升压能力局限性大。文章提出储能型光伏Quasi-TZ源逆变器拓扑,解决蓄电池放电时功率损失问题,缓解传统Z源系列逆变器启动时电流冲击,利用T源逆变器升压能力拓宽输出功率范围。提出储能型光伏Quasi-TZ源逆变器控制策略,提高输出电压稳定性。仿真结果验证了该设计拓扑结构的正确性和优越性。     

并网逆变器的等效模型及其在孤岛检测中的应用研究

并网逆变器在新能源发电等系统中发挥着重要的作用.并网逆变器在研制、调试、开发过程中,若因控制算法、保护电路设计或调试方法不当等,很容易损坏主电路中的开关器件,导致经济损失、影响逆变器的研制开发进度.本文推导并建立了单相并网逆变器的模拟开关和运放模拟电路等效模型,以此等效模型为基础设计半实物硬件仿真系统来模拟实际的单相并网逆变器,并以主动电流扰动孤岛检测算法为例对此等效模型进行了可行性验证.该法可有效简化硬件设计、降低调试成本,仿真和实验结果验证了逆变器等效模型的有效性和实用性.     

井下涡轮永磁发电机设计及其有限元分析

为满足现代钻井供电的长时间和大功率要求,采用理论计算和有限元分析相结合的方法设计了一种涡轮驱动的井下永磁发电机。发电机在额定转速2500r/min时,输出相电压有效值为48.6V,功率1026W,最高转速4050r/min,输出相电压为82.3V。采用Ansoft Maxwell软件对发电机进行电磁场分析,确定了发电机负载特性,利用Ansoft Maxwell软件和Workbench软件联合进行发电机的热力学分析,确定了稳态最大温升为21.99℃。该设计对井下仪器供电有重要意义。     

基于滑转率的拖拉机驱动防滑模糊PID控制算法仿真分析

对基于滑转率的拖拉机驱动防滑模糊PID控制算法进行了仿真分析。首先建立系统的数学模型,并用Matlab/simulink建立计算机仿真模型,然后设计系统的模糊PID控制器,并进行了仿真分析,观察控制效果,同时用PID控制算法、模糊控制算法进行仿真研究,分别进行响应性、抗干扰性、适应性的对比分析,对比发现,模糊PID控制算法较为合适。     

风力发电机组的暂态仿真模型构建

本文以并网异步风力发电机组为例,建立了笼型异步发电机组电磁暂态的详细模型、简化模型以及稳态模型等。针对不同组合的5个风力发电机组模型,采用Matlah/Simulink对发电机端部发生三相短路故障的情况下进行仿真分析,求出不同模型下机组故障的临界切除时间。仿真结果表明,不同风力机组模型对机组暂态稳定性都具有很大的影响,最为合适的是发电机的简化模型和两个质量块的风力机轴系模型。     

PEMFC插指型流道阴极中气体扩散特性的数值分析

本文对PEMFC插指型流道阴极扩散层建立了二维单相的多组分物理数学模型,对PEMFC插指型流道的阴极扩散层中气体的扩散特性及反应行为进行了数值研究,采用有限容积法对模型控制方程进行求解,比较了插指型和平直型流道两类电池的性能曲线,以及两种流道中氧气的组分摩尔浓度和局部电流密度的分布,分析了插指型流道结构参数对电池性能的影响。     

基于电压相角正反馈法的主动式光伏并网孤岛检测

针对分布式并网发电系统孤岛效应问题,研究一种基于逆变器端的光伏发电系统的主动式孤岛检测方法。将公共连接点(PCC)处的电压相角变化作为试验检测方法中的反馈量。在孤岛发生时,有效打破逆变器输出和负载之间的功率平衡,通过检测逆变器输出电压、频率变化,快速判断孤岛的发生。根据UL 1741标准中的技术规范,通过MATLAB软件对仿真模型进行分析,并与传统被动式孤岛检测方法比较,验证此方法的有效性和适用性。     

基于CFD的汽油机电动增压压气机叶轮结构优化

电动增压压气机具有良好的响应特性与工况适应性,越来越受到厂家的重视.利用计算流体力学(com-putational fluid dynamics,CFD)对离心式压气机的内部流场进行模拟仿真,建立了某型压气机的三维流场模型,分析了压气机典型工况下分流叶片的作用及其对压气机压比的影响,从而对叶轮结构进行优化.结果表明:对...