哈工大__燃气输配_2006

第12卷 第4期2008年7月电 机 与 控 制 学 报ELE CTR IC M ACH I NE S AND CONTRO LVo l 12N o 4Ju l y 2008微型燃气轮机发电系统新型并网控制技术赵克1, 耿加民2, 孙力1(1.哈尔滨工业大学电气工程系,黑龙江哈尔滨150001;2.哈尔滨东安发动机集团公司,黑龙江哈尔滨,150066)'摘 要:为了满足微型燃气轮机发电系统的并网要求,降低变换器的成本和提高可靠性,提出一种耦合虚拟磁链观测方案以解决磁链观测的偏置和启动电流突跳问题,获得了无电网电压传感器的虚拟磁链同步旋转坐标系统,设计了基于改进虚拟磁链观测器的直接功率控制策略的新型并网控制器。

针对并网过程中的能量传输要求,进一步抑制发电机功率变化导致母线功率的传输波动,采用功率前馈的并网控制方案,改善了系统功率控制能力。

仿真和实验结果表明,这种新型并网控制器能够稳定运行,能量传输具有快速性和稳定性。

关键词:微型燃气轮机发电系统;并网;耦合虚拟磁链观测器;控制策略;功率前馈中图分类号:TM 624文献标识码:A文章编号:1007-449X (2008)04-0409-06Novel grid connected control tecnni ques for them icrot urbine generation syste mZ HAO K e 1, GENG Jia m in 2, SUN L i1(1.D epart m ent o f E lectr i ca l Eng i neer i ng ,H arbi n Institute o f T echno l ogy ,H arb i n ,150001,Ch i na ;2.H arb i n Dongan Eng i ne G roup Co .H a rbin ,150066,Chi na)Abst ract :I n order to m eet grid connected requ ire m ents for m icroturbi n e generati o n syste m ,reduce thecost and i m prove t h e credibility o f t h e g ri d i n verter ,the coup ling v irtual flux obser ve progra m w as put for w ard to so l v e the proble m of t h e fl u x esti m ati o n o ffset and start current breakou,t the v irtua l fl u x synchro nous coord i n ate syste m w ithout the vo ltage sensor o f the net side was established ,ne w gri d connected in verter based on D irect Pow er Contro l (DPC )w ith i m proved esti m ati o n m ethod w as designed .In v ie w o f the require m ent of po w er trans m ission and suppressing the power fl u ctuati o n fro m the generator ,po w er feedfor w ard strategy w as proposed to increase t h e contro l capacity .The si m u lati o n and test results sho w that t h e inverter possesses good dyna m ic and static perf o r m ance .K ey w ords :m icr o turb i n e po w er generation syste m ;g ri d connecti o n ;coup li n g virtual flux observer ;con tro l strategy ;po w er feedfor w ard收稿日期:2008-02-29基金项目:国家 863 项目(2002AA503020)作者简介:赵 克(1973-),男,博士,讲师,主要研究方向为电机控制和逆变电源;耿加民(1968-),男,研究员级高级工程师,主要研究方向为控制理论与电力变换;孙 力(1960-),男,教授,博士生导师,研究方向为电机驱动控制、电力电子技术及应用、电磁兼容。

哈尔滨工业大学《流体输配管网》考试题及答案2009一、填空题（每空1.5分，共40分）1、管网构成的三个基本要素是（管段）、（节点）、和（动力源）。

管网系统在各节点处，（断面尺寸或流量）发生改变。

2、克契霍夫第一定律表述为（管网内通过任一节点的各流量的代数和为零），克契霍夫第二定律表述为（管网内任一环内，各管段水头损失的代数和为零）。

环状管网水力计算的方法主要有（解管段方程法）、（解节点方程法）和（解环方程法）。

3、某系列水泵的比转数n s越大，其所提供的扬程（越小）、流量（越大），水泵形状（粗胖），H-Q 曲线呈现（陡降）的趋势。

4、空调建筑的卫生间排风竖井顶部装有排风机，冬季比夏季排风能力强，其原因是由于（冬季竖井内位压的存在增加了排风的动力，而夏季竖井内位压的存在成为排风的阻力）。

5、通风空调空气输送管网，沿流动方向风道内的全压（沿程下降），静压（可能上升、下降或相等）。

实现风管侧壁孔口均匀送风的基本条件是（保持各侧孔静压相等）、（保持各侧孔流量系数相等）和（增大出流角α）。

6、水力失调度是（管段实际流量与设计流量）的比值，水力稳定性系数是（管段规定流量与工况变化后管段最大流量）的比值。

提高管网水力稳定性的只要方法是（尽可能减小网路干管压降，而增大用户系统的压降）7、泵或风机的实际运行工况点是（泵或风机的性能）曲线和（管路性能）曲线的交叉点。

若想改变管网系统的工作点，常用的调节手段有（阀门调节）、（转速调节）和（切削叶轮调节）等办法。

二、简答和分析题（每题8分，共40分）1、试画出两台型号相同的水泵并联运行工况图示，并联后的流量是否为单台泵工作时流量的2倍？何种类型的水泵和管路性能更适合并联工作？答：如图所示，管路性能曲线为Ⅰ，并联后的工作点1，单台泵工作时的工作点2，可见并联后的总流量小于单台泵工作时流量的2倍。

并联的意义就是为了增加流量，因此管路性能曲线越平坦（管路阻抗小）、泵的性能曲线越平坦（比转数小），并联后增加的流量越大，越适合并联工作。

哈尔滨工业大学建筑环境与设备工程专业燃气方向教学体系与课程设置调查表表1 基本信息表2 燃气方向开设课程及内容调查哈尔滨工业大学建筑环境与设备工程专业燃气方向现开设《化工原理》.《城市燃气气源》.《燃气输配》.《燃气燃烧与应用》.《燃气施工技术与组织》.《燃气专业计算机应用》.《天然气供应》.《液化石油气供应》.《燃气燃烧设备》等9门课程,拟增加《天然气供应》课程内容,增设《渗流力学》.《泵与压缩机》.《燃气非管输工艺》.《地下储气库概论》等4门课程,并相应调整已开设课程内容.各门课程地内容见以下表2-1至表2-14.请在各项课程内容后填注您对该项内容地看法,在非常重要.重要.可有可无或完全不必要之中选择一项打“√”,若有新地建议请惠留.表3 专业设置与社会需求调查（可将所选项内容用下划线或彩色标出）1.您认为我国燃气行业地发展前景如何？□非常好□好□一般□不好□不了解2.您认为目前我国燃气行业地技术水平与国外先进水平地差距如何？□差距非常大□有一定差距□差距很小□没差距□不了解3.您认为全国每年对燃气毕业生地需求大约是各院校培养地燃气毕业生总量地几倍？□供大于求□ 1～2倍□ 3～4倍□ 5～6倍□ 10倍以上□不了解4.您认为我校地燃气本科毕业生地就业率可以达到：□ 100% □ 90～100% □ 80～90% □ 70～80% □ 70%以下5.我校目前燃气方向毕业生为平均每年20～30人,您认为我校每年应培养多少名燃气方向毕业生？□ 20人□ 30人□ 40人□ 50人□ 60人□ 60人以上6.您认为我校地燃气方向毕业生地综合素质满足当前行业要求地情况如何？□超出行业要求□满足行业要求□略有不足□完全不满足行业要求□不了解具体情况：7.您认为现有地燃气课程设置（详见表2）：课程体系：□合理□尚可□不合理课程内容：□合理□尚可□不合理学时分配：□合理□尚可□不合理总学时数：□过多□偏多□合适□偏少□过少8.目前燃气方向与供热.通风与空调工程方向是建筑环境与设备工程专业下地两个方向,您认为：燃气方向是否应该保持现在地培养模式：□应该□不应该□无所谓燃气方向是否应该争取恢复燃气专业：□应该□不应该□无所谓9．在校学习期间您为什么选择燃气方向？□热爱燃气事业□燃气有发展□对燃气感兴趣□好找工作□能回家乡□能在大城市工作□能去想去地城市工作□其他10．您希望在校学习期间能更多地学到那些方面地知识？□基础方面□专业方面□管理方面□人文方面□计算机方面□外语方面□其他11．您对我校燃气方向办学地具体意见和建议：□增加课程学时□调整教学内容□增加课程设置具体意见和建议：衷心感谢您地支持！11。

1.阀控缸动力机构，纯弹性负载m N k /104.46⨯=，供油压力)/107(726m N MP P a s ⨯=，活塞运动规律)10sin(01.0t y =（m ），求满足最佳匹配时A 、0Q 。

解：对于弹性负载，v=dy/dt, F=ky, 则V m =0.1m/s, F m =4.4*106*0.01=4.4*104N46-32=22.阀控缸动力机构，纯质量负载kg m 4000=，供油压力26/1044m N MP P a s ⨯==，活塞运动规律)10sin(16.0t v=，求满足最佳匹配时A 、0Q 。

解：对于质量负载， F=m*dv/dt则V m =0.16m/s, F m =4000*1.6=6400N故A=1.06F m /P s =1.06*6400/4000000=1.696*10-3 m 2=16.96cm 2 Q 0=√3/2A*V m =3.32*10-4m 3/s=19.94 L/min.3、设计某动力机构。

Ps=210bar ，所求出的活塞有效面积为A ，伺服阀空载流量为Qo 。

如果降低供油压力重新设计动力机构，Ps=105bar ，负载条件不变，这时新活塞有效面积为多大？伺服阀空载流量为多少？比原伺服阀空载流量大多少倍？（提示：应计算新阀在Ps=210bar 时的空载流量，然后与旧阀比较。

）解：因为负载条件不变，所以F m 和v m 均不变因为已知P S =210bar 下活塞有效面积A 和伺服阀空载流量Q 0 所以P S1=105bar 下活塞有效面积A 1和伺服阀空载流量为在同一压力下比较，符合静态方程：105bar 下的静态方程：210bar 下的静态方程：所以新阀在P S =210bar 下空载流量即同样条件下比原伺服阀空载流量大 4、P160, 2题。

解：由已知参数的：dvF=m=-4000x sin10t dt ，v=0.1cos10t则最大负载力Fm=4000N ，负载轨迹为正椭圆最大功率点力，速度 则液压缸面积为：-3251.06Fm 1.06*4000A===1.06*10m Ps 40*10则伺服阀空载流量为-30m L Q 1.06100.1=7.79min ⨯⨯ 二、 阀计算1.已知电液伺服阀供油压力bar P s 70=时空载额定流量min/800L Q =，求供油压力bar P s 35=、负载压力bar P L 5.17=时的负载流量L Q 。

哈尔滨工业大学建筑环境与设备工程专业燃气方向教案体系与课程设置调查表表1 基本信息表2 燃气方向开设课程及内容调查哈尔滨工业大学建筑环境与设备工程专业燃气方向现开设《化工原理》.《城市燃气气源》.《燃气输配》.《燃气燃烧与应用》.《燃气施工技术与组织》.《燃气专业计算机应用》.《天然气供应》.《液化石油气供应》.《燃气燃烧设备》等9门课程,拟增加《天然气供应》课程内容,增设《渗流力学》.《泵与压缩机》.《燃气非管输工艺》.《地下储气库概论》等4门课程,并相应调整已开设课程内容.各门课程地内容见以下表2-1至表2-14.请在各项课程内容后填注您对该项内容地看法,在非常重要.重要.可有可无或完全不必要之中选择一项打“√”,若有新地建议请惠留.表3 专业设置与社会需求调查（可将所选项内容用下划线或彩色标出）1.您认为我国燃气行业地发展前景如何？□非常好□好□一般□不好□不了解2.您认为目前我国燃气行业地技术水平与国外先进水平地差距如何？□差距非常大□有一定差距□差距很小□没差距□不了解3.您认为全国每年对燃气毕业生地需求大约是各院校培养地燃气毕业生总量地几倍？□供大于求□ 1～2倍□ 3～4倍□ 5～6倍□ 10倍以上□不了解4.您认为我校地燃气本科毕业生地就业率可以达到：□ 100% □ 90～100% □ 80～90% □ 70～80% □ 70%以下5.我校目前燃气方向毕业生为平均每年20～30人,您认为我校每年应培养多少名燃气方向毕业生？□ 20人□ 30人□ 40人□ 50人□ 60人□ 60人以上6.您认为我校地燃气方向毕业生地综合素质满足当前行业要求地情况如何？□超出行业要求□满足行业要求□略有不足□完全不满足行业要求□不了解具体情况：7.您认为现有地燃气课程设置（详见表2）：课程体系：□合理□尚可□不合理课程内容：□合理□尚可□不合理学时分配：□合理□尚可□不合理总学时数：□过多□偏多□合适□偏少□过少8.目前燃气方向与供热.通风与空调工程方向是建筑环境与设备工程专业下地两个方向,您认为：燃气方向是否应该保持现在地培养模式：□应该□不应该□无所谓燃气方向是否应该争取恢复燃气专业：□应该□不应该□无所谓9．在校学习期间您为什么选择燃气方向？□热爱燃气事业□燃气有发展□对燃气感兴趣□好找工作□能回家乡□能在大城市工作□能去想去地城市工作□其他10．您希望在校学习期间能更多地学到那些方面地知识？□基础方面□专业方面□管理方面□人文方面□计算机方面□外语方面□其他11．您对我校燃气方向办学地具体意见和建议：□增加课程学时□调整教案内容□增加课程设置具体意见和建议：衷心感谢您地支持！。