团队具备成熟的高性能电机研发能力，具备瞬态有限元仿真技术、多物理场联合仿真技术、场路耦合仿真技术，能够定制开发有刷/无刷直流、感应电机、电励磁/永磁同步等各类电机，助力多家企业实现核心电机自主化、国产化。 团队研发了基于空间磁场的高性能电机健康状态在线监测系统，能够实时监测电机健康状态，即使发现电机微小故障，有效提高电机可靠性。

本发明涉及一种基于直流输电的低速齿轮箱双馈型风电机组优化设计方法，属于风电领域。该方法采用一种双馈型风力发电系统拓扑结构对包括齿轮箱、双馈发电机(DFIG)和直流变流器的双馈型风电机组进行优化设计及控制；首先采用定子磁通矢量定向控制策略，求优化前后所述DFIG的定转子电流、总电流及直流变流器总电流之比；其次求优化后双馈型风电机组总成本Cs2；最后求风电机组优化设计参数：根据Cs2公式，绘制Cs2‑λ曲线，λ为优化前后齿轮箱增速比之比，求得Cs2的最小值和λ的最优值，由此获得优化后齿轮箱增速比和DFIG的定转子电流、同步转速、定子额定频率。本发明使齿轮箱增速比降低，可降低故障率和成本，提升系统运行可靠性。

本发明公开了一种基于电感模拟的双馈风电机组低电压穿越控 制方法，属于风力发电技术领域。当电网发生故障，将双馈风电机组 的转子侧变流器等效端口阻抗模拟成纯电感形式，该电感值根据转子 电压电流约束来实时动态自适应调节，可充分利用转子侧变流器的电 压、电流裕量，进而，同时降低转子电压需求和转子故障电流大小， 提高双馈风电机组的可控低电压穿越能力。本发明所提方法还可有效抑制电磁转矩脉动，并且具有物理概念清晰明确、结构简单的优点。 

本成果提出一种消除大型立式水力机械安装中站房倾斜引起的电机气隙不均的方法。针对以往安装中不考虑站房倾斜的影响，在安装中调整固定部件垂直同轴时和调整电机滑动推力轴承镜板水平时，分别测出站房的倾斜情况，计算出后一时刻相对于前一时刻站房倾斜值和倾斜方向，此即这时机组固定部件中心线的不垂直度和倾斜方向，即机组固定部件已经从垂直同轴变为倾斜同轴。这时，不是要调整电机推力轴承镜板的水平，而是调整镜板的不水平，其不水平度及其倾斜方向与固定部件中心线的不垂直度相等、倾斜方位一致，从而保证在转动轴定中心后，电机定、转

本发明公开了一种融合扩张观测器的超临界火电机组机炉协调控制方法。首先根据1000MW超临界火电机组的非线性模型，基于非线性分析的方法在机组的不同工况点建立多个局部线性模型。之后采用该组局部线性模型，设计了一种融合扩张状态观测器的多模型预测控制器(MMPC)。通过扩张状态观测器的引入，估计并补偿了机组在不同通道内的扰动及模型不确定性，提升了预测控制器的扰动抑制性能。本发明的算法能在保证控制系统全局稳定的前提下实现机组负荷的大范围跟踪，并且具有良好的扰动抑制性能。

1. 痛点问题 储能系统与发电机组联合参与电网二次调频是目前已商业化应用的储能运营模式。以锂电池为代表的储能系统具有响应速度快、双向功率调节精度高的优点，投资较小规模的储能系统就可以使得火电机组的调频性能得到明显提升，在按性能指标计算补偿费用的调频辅助服务竞争中具有明显优势，可以获得可观的收益。为节约投资成本，通常配置储能系统的功率仅为火电机组额定容量的3~5%，储能按额定功率持续放电的时间不到1小时。 目前储能系统基本采用“外挂”的形式与火电机组联合调频，储能系统需根据火电机组运行情况优化自身的充放电功率。由于储能系统能量受限，剩余电量可能处于过高或过低的状态而影响其可用性和使用寿命。在储能进行能量恢复的时段，无法有效跟踪电网的调频指令。由于电网调度发送给发电机组的调频信号是随机的，因此储能系统需要有智能的自适应控制策略。 2. 解决方案 本项目技术成果针对电网调度AGC指令的特点和火电机组的运行特性，通过设计储能系统与火电机组联合运行方案，综合考虑储能系统的运行状态和约束，实现储能系统与火电机组联合的优化控制。

一种无刷双馈电机独立发电系统的励磁控制装置，属于无刷双 馈电机发电控制装置，克服现有的标量控制方法动态性能差以及双同 步旋转坐标系矢量控制方法复杂、成本高且效率低的缺陷。本发明包 括 PW 电压幅值控制器、PW 电压频率控制器、CW 电流矢量控制器、 LC 滤波器、转速计算器、CW 电流频率前馈量计算器、PW 电压锁相 环和 PW 电流变换器。本发明以无刷双馈电机的 CW 电流矢量控制器 为内环，以无刷双馈电机的 PW 电压幅值控制器和 PW 电压频率控制 器为外环，实现 PW 电压幅值和频率的独立

本发明公开了一种基于特征参数的水电机组调速系统控制参数整定方法，属于水轮机调速器优化技术领域。本发明包括以下步骤：(1)通过无量纲化处理得到水电机组无量纲特征方程(2)应用劳斯-赫尔维茨稳定判据和根轨迹法求取调速系统最优控制参数；(3)利用线性回归法和曲线拟合技术获得调速系统控制参数的最优值。本发明具有整定过程简单、计算量小、易于实现等优点，能够根据水电机组的五个特征参数(水流惯性时间常数、机组惯性时间常数、接力器反应时间常数、永态转差系数和发电机综合自调节系数)直接整定出调速系统最优控制参数。

随着新能源渗透率不断增加，传统发电份额不断被挤占，导致系统惯量下降，热备用容量减小，降低了电网的安全稳定裕度。已知目前双馈感应风力发电机（DFIG）在最大功率点跟踪控制下，发电机输出功率难以响应电网频率波动，而超速减载控制和变桨距角控制虽然在一定程度上改善风电机组整体性能和一次调频特性，但存在预留一定备用容量而无法实现最大发电效益。目前储能装置已广泛应用于风电场，但大多为风电场集中式储能方案，其安全可靠性风险往往大于分布式模式，故如何提高单台风电机组的致稳性和抗扰性，使其具备一次调节能力显得尤为重要。 图1 实验装置图1 图2 实验装置图2 图3 DFIG的储能配置图 结合上述应用背景，提出以下技术解决方案： 1、结合DFIG直流母线储能装置的优势，从增加控制自由度、平滑源端风功率间歇性波动以及抑制网侧负荷扰动三个维度入手，分别提出基于超级电容器控制的DFIG惯量支撑与一次调频控制，基于变功率点跟踪和超级电容器储能协调控制的DFIG一次调频策略和考虑源－荷功率随机波动的DFIG一次频率平滑调节方法，上述控制可在增大发电效益的同时提升频率调节效果。 2、量化DFIG的一次电压调节能力，制定DFIG的动态无功控制策略，设计DFIG与风场无功补偿装置的综合协调控制方案，从提高系统稳定性和鲁棒性出发，研究自抗扰控制技术等快速提升风电场系统无功响应速度，最大限度地缓解电网电压跌落，提高电网的电压安全稳定性。 3、结合功率密度、可充放电循环寿命以及经济性作为储能介质选择的主要评测指标，确定合适的单一或混合储能介质及变换装置类型，根据频率调节目标计算储能装置的容量，进一步研究混合储能的容量优化方法，设计出一套高充放电效率、低成本的混合储能装置。 4、研究风储联合调频和基于超级电容调频、风机分布式储能和场站集中式储能所组合成的四种储能调频方案的优缺点，通过多复杂工况验证不同技术方案的调频效果，结合储能容量、使用寿命、经济成本和技术性能比较得出最优方案。 5、研究大功率基于单一储能或混合储能控制的风电机组一次调频样机，完成风电机组参与系统惯量支撑与一次调节方案的验证，对新型一次调频控制技术和一次调压控制方案进行大功率样机的试验验证，完成工程应用的基础准备工作。 创新点 1、针对风电机组一次频率调节，分别提出了基于超级电容器储能、变功率点跟踪和超级电容储能协调控制和考虑源荷功率频率调节等方法，提高一次频率调节能力，并优化了储能装置的容量配置。 2、设计双馈感应风力发电机的动态无功协调控制方案，提出了双馈感应风力发电机最小限度降低机组出力下可提高无功极限最大值的最优方法。 3、分别就风储联合调频策略和基于超级电容器调频策略、风机分布式储能和场站集中式储能所组合成的四种储能调频方案的优缺点和拓扑结构进行对比分析，最终得出采用风机分布式储能下的风储协调方案更加具有应用优势。 市场前景 通过本项目的研究，可形成新能源风机技术在大电网中应用效果验证方面的技术成果，有助于进一步体现国家风光储输示范工程的示范引领作用，推动新能源风机储能技术在大规模新能源接入地区的推广应用，为提升新能源发电高渗透率地区电网的安全稳定运行水平，促进建立可再生能源并网的辅助服务机制提供重要依据和借鉴。 应用案例 目前装置依托“双馈感应风力发电机惯量阻尼及一次调节方法的研究”项目，已开发完成380V/10kW实验样机，并预计展开示范应用。 获奖情况 “基于超级电容储能控制的双馈风电机组惯量与一次调频策略”论文获得《电力系统自动化》期刊2020年度优秀论文三等奖。

本发明公开了一种不对称负载下无刷双馈电机独立发电系统励 磁控制方法，该方法是基于正、负序双 dq 坐标系，将无刷双馈电机的 功率绕组 PW 电压分解为正序分量和负序分量，然后分别采用 PW 电 压正序分量控制器和负序分量控制器调节 PW 电压正序和负序分量的 幅值和频率，获得所需的控制绕组 CW 电压正序和负序分量，CW 电 压正、负序分量相加即得最终的 CW 电压给定值，根据该给定值产生 PWM 调制信号，进而驱动逆变器对 CW 进行控制，最终使 PW 电压 正序分量的幅值和频率分别跟踪给定值，P