抗寄生参数变动的无电流采样图腾柱PFC控制

针对无电流采样图腾柱功率因数校正(PFC)采用占空比直接计算受寄生参数变动影响导致输入电流畸变的问题,此处提出一种抗寄生参数变动的无电流采样控制策略。首先分析图腾柱PFC的工作原理,建立开关平均等效模型,由此推导包含寄生参数的占空比表达式;然后分析输入电流与输出低频纹波电压之间的关系,通过控制低频纹波角频率与移相角来改善输入电流波形;最后搭建样机完成稳态和瞬态测试。在额定功率为1 000 W时,实现400V的恒压输出和0.998的功率因数,变换器效率可达98.35%。

一起PMU数据精度异常分析

广域测量系统(WANS系统)具有异地高精度同步相量测量、高速通信和快速反应等技术特点,主要用于电网的动态过程实时监控。WANS系统由主站和厂站两部分组成。WANS主站系统应用支撑各类电网分析和实时监控,厂站PMU (相量测量单元)主要用于各间隔实时量测数据,并经相量测量集中器传送给远方主站。

广域相量测量技术发展现状与展望

总结了基于相量测量单元(PMU)的电力系统广域测量系统(WAMS)在中国的发展应用现状,介绍了智能电网调度控制系统(简称"D5000系统")中WAMS、数据采集与监控(SCADA)系统,以及保护与故障信息系统的图模库一体化整合,以及多调度中心WAMS数据的按需共享。分析了目前PMU/WAMS进一步推广过程中,在电磁暂态现象分析、实时广域控制、海量数据传输和处理以及强迫振荡检测和控制等方面遇到的技术难题。从扩展PMU应用领域、解决海量数据传输和处理问题、提高WAMS本身应用问题分析能力、提高PMU本身的质量和动态量测性能等几个方面为PMU/WAMS的下一步发展方向提出了建议。

高性能同步相量测量装置的研制与应用

利用同步时钟授时实现异地相量同步测量,研制一种双CPU结构的高性能同步相量测量装置。介绍了基于双CPU结构的同步相量测量装置的软硬件设计方案。针对硬件设计,介绍了数据采集单元、同步时钟单元、高速通信网络单元的设计;针对软件设计,采用嵌入式实时操作系统uC/OSⅡ开发软件,重点阐述软件的移植和任务的划分,uC/OSⅡ的引入使同步相量测量装置的开发和维护变得简单。通过高速以太网实现异地SPMU的互联,构建全网动态稳定监视与控制系统。

非正弦电流电网的功率因数及其测量

讨论了非正弦电流电网功率因数的定义和测量方法,指出在具有非正弦电流电网中,用传统有功电能表和无功电能表读数来计算平均功率因数的误差已不可忽视。

低频采样下基于卡尔曼滤波的同步相量测量算法的研究

各种基于定间隔采样的传统相量测量算法在跟踪速度和测量精度上不能很好地统一，在低频采样情况（每周波4～8个采样点）下提出一种基于线性卡尔曼滤波技术的10状态卡尔曼滤波模型，用于实时跟踪电力系统的电压有效值、频率、频率变化率和初相角，为系统提供精确的参数。结合二元泰勒展开公式，推导出各个参数的计算公式，并依据信号模型选取合适的时间区间保证算法对突变信号的响应速度。从采样频率、数据窗持续时间和算法对突变信号的跟踪精度方面对算法进行了讨论，结果表明使用该算法可以在低频采样下获得较高的参数估计精度。

一种同步时标可自由设定的新型相量测量装置

提出一种同步时标可自由设定的新型广域电网相量测量装置(PMU),它由频率自适应等间隔采样模块、同步时标形成模块和核心微处理器模块等构成。通过硬件电路与计算软件的合理分工与协调配合,实现了相量同步测量装置中"时间同步"与"频率同步"的解耦处理,从而装置能够根据自由设定的同步时标与时标同步方式,自动定位截取整周期采样数据(无频谱泄漏)进行高精度离散傅里叶变换(DFT)相量计算,并通过简单的方法对截取DFT数据窗时造成的时标同步偏移量进而计算相量的相角偏差量进行高精度线性修正。同时对同步时标位于DFT数据窗首、中、末点3种情况下的相量测量精度进行了仿真研究,得出了"中点同步"精度最高的正确结论。

考虑衰减直流分量的动态相量强跟踪测量算法

故障电流信号的频率变化以及包含的衰减直流分量会严重影响基于傅里叶变换的相量测量算法的精度和动态响应速度。文中提出了一种利用强跟踪滤波器滤除衰减直流分量的动态相量测量算法。首先,将衰减直流分量用其二阶泰勒展开多项式来表示,在状态变量中添加衰减直流分量及其一阶导数和二阶导数,建立含有基波角频率、幅值等参数和衰减直流分量参数的故障电流的非线性状态空间模型,减小信号估计的模型误差。其次,为了提高扩展卡尔曼滤波器在系统达到稳定时对系统参数突变的跟踪能力,利用强跟踪滤波器递推估计各状态变量。所提方法能够有效抑制衰减直流分量对相量测量精度的影响,对时变故障电流信号具有良好的动态响应能力。采用所提算法对加噪声的数值信号以及ATP-EMTP故障仿真信号进行相量测量,结果验证了算法的正确性与有效性。

一种简便的相位超前滞后指示仪

本文介绍了一种简便的相位超前滞后指示仪，介绍了它的原理、硬件结构，分析了它的一些主要特性。在对同频的交流信号的超滞相关的测定中，（如在对工频三相交流电网的相序的测定中），这种相位超前滞后指示仪充分体现了它简单方便的优点。

电力系统中非正弦波功率体系的研究

研究了非正弦波系统的能量转换，着重研究了畸变功率在能量转换中的作用，并提出了新的功率体系。

曲线拟合法测动热稳定试验回路的功率因数

提出了一种用分割逼近法进行曲线拟合以测量动热稳定试验回路功率因数的计算机算法

基于瞬时无功功率理论的单相电路功率因数测量方法

在对三相电路瞬时无功功率理论进行扩展的基础上 ,得到了可以测量电压、电流都是非正弦波形单相电路功率因数的方法 ,该方法还可用于单相电路谐波电流实时检测。实验结果表明 ,对于三相电路瞬时无功功率理论的扩展是合理的 ,该方法是有效的。

基于AVR单片机三相功率因数测算的研究

提出一种利用AVR单片机与ATF16V8相互配合测算三相功率因数的新方法。经试验该方法具有较高的测量精度,并能很好地抑制干扰信号,此方法还可用于多路相位采集系统。首先简要介绍了一路相位差的求解方法,又详细阐述三路相位差的求解方法以及对应的抗干扰措施,最后对整个测算系统的性能进行分析,测得相位角分辨率可达0.09°。

一种自适应谐波电流检测电路的仿真研究

通过基于自适应噪声抵消技术的一种谐波电流检测方法研究,利用MATLAB仿真软件建立相应的仿真电路,并研究电网电压畸变、参考输入电压幅值对检测效果的影响,结果表明自适应谐波电流检测电路的检测效果不受电网电压畸变的影响,但受参考输入电压幅值大小的影响。

单片机无功补偿控制器的设计

详细介绍了单片机无功补偿控制器的硬件和软件设计。单片机的外围扩展采用ＳＰＩ接口芯片，简化了电路结构，可降低成本和提高可靠性。软件设计中详细讨论了ＣＴ极性的自动识别、功率因数测量方法以及简化编程的控制算法和抗干扰措施等问题。

功率因数数字化精确测量方法探讨

在分析与总结了传统功率因数测量方法的基础上,提出了基于数字信号处理(DSP)技术的功率因数测量方法。充分利用DSP在信号分析与处理方面的优势,先进行同步采样得到电压、电流的采样序列,再进行数字滤波和傅氏滤波,可以精确得到基于工频分量的功率因数。最后仿真并证明了此方法的正确性。

功率因数的概念及测试方法探讨

随着理论的发展和技术的进步 ,功率因数的概念有了更深的内涵 ,本文就其概念作了说明 ,对测量方法作了深讨。

DSP在电力系统实时相量测量的研究

实时相量测量一直以来都是电力系统实现动态监测、保护及控制的难点,利用GPS技术的时钟信号的定时精度小于1μs,为DSP芯片TMS320LF2406A的电力系统相量测量建立相同的参考基准,对相应的实验数据进行分析,其测量精度较高、准确性较好,为电力系统快速的在线动态监控提供了重要依据,具有较好的应用价值。

基于全球定位系统和锁相环技术的同步相量测量装置的实现

电网实时相量监测系统对于电力系统的状态估计、稳定监控具有重要意义。着重介绍电网实时相量监测系统中的基本功能单元——同步相量测量装置的原理和实现方法。该装置将全球定位系统和锁相环技术相结合,既保证了不同测量点被测相量的同步采样,又保证了各测量点对被测相量信号的采样频率能自适应地跟踪电网频率变化,使相量测量精度进一步提高。介绍基于离散傅里叶变换的电压相角计算方法,给出了发电机功角的计算公式。该装置可对电网重要节点的电压(幅值、相角)以及发电机的功角进行实时同步测量,并将测量结果实时送往监测中心,实现全网运行状态的实时监测。

一种智能化功率因数测控仪的研究

研究了一种利用新型的电压传感器和电流传感器模块 ,配以单片机系统 ,不仅实现对功率因数的测量和数字显示 ,而且还能控制功率因数补偿装置进行适当补偿。论述了该测控仪的基本工作原理 。