电机

分布式发电、储能及电动汽车等电力电子装置大规模并入配电网，削弱了系统的惯性和阻尼，对电网安全、可靠运行造成较大影响。虚拟同步机技术是实现电力电子装置柔性、灵活并网的先进控制技术，可以使电力电子设备模拟同步电机的外特性，实现分布式电源、储能、电动汽车等装备的即插即用、灵活并网，最终形成配电侧源、网、荷、储的分布式、自适应协同运行机制。

本项目研制了一种开关柜静触头接地线装、拆装置：主要由柜体、智能控制模块、控制开关、横向丝杆、接地夹头、纵向丝杆、活门打开机构、接地夹头高合器、高度调整机构、绝缘传动轴、驱动电机、电没设池等组成。 本创新成果具有移开式开关柜的静触头的接地线的安装及折除功能。已获得2项实用新型专利、进人实审的发明专利1项。在柜体的底部装有多功能的4个滚轮，柜体的前端设计的智能控制模块可根据输入的参数进行活门打开机构宽度、高度的自适应调整以及整个接地线装设平台（横向丝杆机构及纵向丝杆机构）的高度调整；柜体的后端设置有接地线装设平台高度调整机构以及活门打开机构和活门打开机构的宽度调整机构；在柜体的顶部设计有一横向丝杆机构，用于装、拆设接地线时，横向位移；在横向丝杆装配的顶部设计有一纵向丝杆，它在横向丝杆的作用下作左、右模向移动；纵向丝杆装配的顶部设计有接地线夹头离合器装配，它在纵向丝杆的作用下在柜体内做 纵向（进入柜体内）移动，使接地线夹头能到达触头装设接地线的位置。

本报告首先介绍了国家风光储输示范工程的建设与投运情况，基于现场运行数据分析了储能在新能源联合发电运行中的支撑作用；然后以英国8·9大停电事故引出新能源主动支撑电网的必要性，进而介绍国网虚拟同步发电机示范工程建设方案与实施效果；最后分析了电网失电情况下风光储站内孤网环境的建立与现场实测效果。

本项目通过对直流电源系统框架、蓄电池全状态多变量监测方法及在线核容放电方法进行研究分析，首次提出新型直流电源系统中两段直流母线互为备用策略、蓄电池远程在线核容放电的控制策略和关键技术，形成一套远程在线核容放电的变电站智能直流系统，由蓄电池全状态智能监测、在线核容成套设备、DC-DC直流智能母联和智能高频开关充电模块及站用电源监控系统组成，可实现功能：1以DC-DC智能母联搭建出两段直流系统的在线热备用框架，当发生直流母线失压或欠压时，能自动保持直流母线的连续供电特性，保证直流系统供电可靠性；2.不脱离直流系统下蓄电池远程在线核容放电（所放电的电能回馈电网）和蓄电池全状态多变量数据的远程实时监测、维护，替代原有静态、离线、人工的蓄电池运维模式，及时发现蓄电池隐患，提高运维效率；3.实现直流充电机对交流输入低电压和缺相的适应性的措施，进一步保证电网故障初期直流系统的运行稳定性；4.搭建一套完整的蓄电池远程后台维护系统，可管理500个变电站的蓄电池系统，可实现站用电源系统的实时监测、蓄电池自动在线养护、历史数据保存及分析、蓄电池性能综合评估、蓄电池劣化的提前预警等，提高蓄电池维护效率、节约人工成本。

高速旋转的电机设备转子轴在正常运行时会产生一定的轴电压，如果轴电压的抑制和防护措施不得当，一旦形成回路，就会产生轴电流。较强的轴电流会产生电弧，使润滑状况迅速劣化并引起轴颈和轴瓦合金的电腐蚀，同时较强的轴电流还会带来严重的设备磁化，引起振动等故障，导致停机事故。 预防轴电压危害的重点在于防止轴电流形成通路，只要能形成有效的回路阻断，即可防止该问题的发生。因此电动机及发电机励端轴承与底板、轴承与油管间必须采用绝缘来阻断通路，由于轴电压通常很小(不高于10V),仅需要很低的绝緣即可防止产生电流。实际应用中，由于转子轴的另一端是接地状态，因此在不接地的一端通常采用双层绝缘( 见图1和图2)，即轴承绝缘分成上下两层，中间夹一层金属板，金属板上面引出一-根导线连接到机外，便于测试绝缘电阻。 由于传统方法所测绝缘电阻实际上是轴承中间金属的绝缘电阻，只能间接反应转子轴的绝缘状况。由于转子轴端结构复杂，通常还有其他会与大轴接触的部件，如密封瓦、传感器等，该方法作为-一种间接测量方法，并不能完全反应实际情况，目前也并没有判断励端是否接地的直接测量方法。

4月21日，国网江苏省电力有限公司联合清华大学电机工程与应用电子技术系，在江苏省能源局的见证下，发布了全国首个省级电力碳排放分析平台，并推出了全国首个碳服务品牌——“eCarbon+”。

在风电场直流侧配备储能以实现虚拟同步机控制的方案需要对风电场的硬件进行改造升级，成本较高；在风电场交流侧配备储能虽成本较低，但现有的风电场与交流侧储能独立控制的方法对风电场出力波动的平抑作用有限。在不改变风电场现行控制基础上，文章提出一种风电场及其交流侧配备的构网型储能设备的虚拟同步发电机协同控制方案，可使新能源和储能联合系统呈现电压源效应并提供系统阻尼和惯量，考虑了储能容量对控制效果的限制作用，并提出了储能容量与风电场装机量的最佳配比，通过仿真实验对该方案的有效性进行了论证。结果表明：通过协同控制风电场与其交流侧配备的构网型储能出力，可以与风电场直流侧配备储能的虚拟控制实现相同的频率与电压支持效果，并有效平抑风力发电的波动性。