输入串联输出并联全桥变换器的无电流传感器均压均流控制策略

输入串联输出并DC-DC换器常用在输入高电压输出大电流场合,但是这种结构存在输入均压与输出均流问题。本文深入分析输出均流的实现条件,指出只要能满足系统稳定,就能实现输出均流。通过建立系统模型,推导出系统的稳定条件,并在此基础上提出了电压前馈控制策略,实现无电流传感器的输入均压与输出均流。最后通过Matlab仿真,并制作了样机,表明此控制策略的正确性。

大容量发电机断路器TRV开断特性及抑制措施研究

发电机断路器(GCB)位于发电机组和升压变压器之间,针对负荷电流高达50 kA、故障电流高达200 kA以上的大容量机组,GCB传导和开断电流远高于线路断路器,在开断过程中,GCB两端会产生非常严重的瞬态恢复过电压,威胁GCB的可靠性。文中基于某大型核电站的实际接线,单机容量为1 722.2 MVA,利用EMTP-RV仿真计算研究了GCB在各种故障下开断时的TRV的电磁暂态特性,分析配置不同容量电容器对TRV幅值和陡度的影响效果。提出了采用辅助断口装设非线性阻尼电阻抑制TRV的方法,并给出了非线性阻尼电阻参数选取原则,并通过仿真验证了其可行性,针对失步故障非线性阻尼电阻可使TRV幅值降低29.2%,具有更高的灵活性与经济性。

考虑碳交易机制与氢混天然气的园区综合能源系统调度策略

综合能源系统有利于实现多能互济、能源高效利用。以含电、热、冷、氢负荷的园区综合能源系统为研究对象,分析了可再生能源制氢系统及掺氢燃气轮机运行中多种能源的耦合及梯级利用特性,考虑了掺氢比对燃气轮机效率以及热电比的影响,以系统运行成本最小为目标函数,建立了阶梯式碳交易机制下的园区综合能源系统优化调度模型。采用分段线性化和大M法将包含多个0–1变量和连续变量的非线性模型转化为混合整数规划模型,并调用Cplex求解器实现快速求解。算例分析表明,所提调度策略可有效提高园区能源系统运行经济性,合理调控燃气轮机掺氢比有利于降低园区系统的碳排放。

城市轨道交通混合型能馈式牵引供电装置

24脉波整流器无法回馈列车再生制动能量,从而导致直流母线电压的急剧升高和能量的浪费,而地铁牵引变电站有限的预留空间无法容纳单独的能量反馈装置.为此,本文作者提出了一种混合型能馈式牵引供电装置,该装置由12脉波整流机组和PWM整流器组成,PWM整流器在双向变流的同时还对12脉波整流器进行谐波补偿,该装置兼具了两者的优点:能量双向流动、直流电压可控、谐波含量低、过负荷能力强和设备空间需求小.本文对这种牵引供电装置的工作原理和控制策略进行了分析,并通过仿真和现场实验,对其实际效果进行了验证.

并联型有源滤波器主电路关键参数设计

基于瞬时功率理论和空间矢量脉宽调制策略,提出一种并联型有源滤波器主电路关键参数设计方法。运用瞬时功率理论分析有源滤波器在改善电网电能质量过程中的能量流动情况,在此基础上给出直流支撑电容的容量选取原则。分析交流侧接口电感对有源滤波器补偿能力和电流纹波的影响,给出交流电感的选取原则。根据有源滤波器对输出电压矢量的要求,提出了应用空间矢量脉宽调制技术时直流电压的选取原则。最后结合具体算例,对本文提出的设计方法进行仿真实验验证。

地铁24脉波整流器空载直流侧谐波特性分析

在分析城市轨道供电系统24脉波整流器的工作原理及理想情况下直流侧空载电压的谐波频谱构成的基础上,讨论电网电压不对称和交流电压存在移相误差等因素对整流器直流侧的影响,得到结论:电网电压的负序分量会在整流器的直流侧引入2次低频谐波电压分量,移相角度的误差则会带来12次谐波含量;并以仿真实验进行验证。结论可为直流接触网侧相关设备的滤波参数选择提供参考。

一种SVPWM过调制算法的数字化实现

提出了一种简便可行的SVPWM过调制策略。根据输出矢量在角度和幅值上的连续性,将过调制区域分成了两部分;并提出了每个分区的过调制策略以及相应电压矢量基波的数学表达式。最后,针对上述策略,给出了一种可实现的工程方法,并进行了相关的实验。实验结果证明了该策略的可行性。

基于嵌入式平台的城轨新型供电装置监控系统研究

城轨新型供电装置具有监控变量多、实时性要求强、控制策略复杂等特殊性,本文设计了与之配套的监控系统。该监控系统的硬件构成为以嵌入式平台为主控制节点,辅控DSP为从节点,工业以太网为主要传输介质,多通道缓冲串口为从节点与供电装置的通讯接口。文章完整地描述了监控系统从节点的软件设计,针对性地提出了周期函数有效值的改进算法,介绍了嵌入式Wince控制平台下人机交互界面的软件设计,并给出了相应的实验结果。实践表明:监控系统具有良好的功能和性能,达到了预期的各项要求。

基于离散模型的PWM整流器控制系统的调谐系数优化方法

讨论确定了不同电网条件下,PWM整流器控制参数的最佳取值原则.对系数优化设计、对称优化设计及改进型对称优化设计3种PI调谐系数优化方法的基本原理进行了分析.给出了PWM整流器控制系统的离散数学模型,借助z域下的根轨迹图,对比分析了3种设计方法确定参数下系统的动静态性能,并通过离散域仿真对系统的动态特性进行了进一步研究,给出了不同应用场合PWM整流器控制调谐系数取值的建议:大容量电网应用时,宜采用系数优化设计法确定参数;网压波动大的应用时,宜采用改进型对称优化设计法确定参数.并通过实验验证了理论分析的有效性.

基于累积损伤理论的铝电解电容疲劳损伤估算方法

基于线性累积损伤理论提出了一种使用累积损伤度的电解电容疲劳损伤评估方法。文中分析了电解电容的老化机理、老化过程中的主要影响因素以及老化过程的线性累积效应,以纹波电流热效应的累积值作为衡量电解电容疲劳极限和疲劳损伤的量纲对损伤度进行计算,根据对不同纹波电流损伤度进行求和所得到的总体累积损伤度对电解电容的疲劳损伤情况进行直接评估。文中详细介绍了损伤度的累积迭代计算方法。

直驱式风力发电变流系统拓扑方案研究

为了满足直驱式风力发电系统的大容量、高功率密度以及高可靠性需求,提出同时采用功率模块并联和变流器并联的主电路拓扑方案。首先,采用智能功率模块并联扩大单台变流器的容量,并利用差模电感对其存在的动态环流进行有效抑制,简单可靠;其次,利用六相永磁同步电机中两套三相绕组之间的电气隔离,解决了机侧以及网侧变流器并联存在的零序环流问题,一方面扩大了系统容量,增加系统冗余性和可靠性,同时还可利用谐波对消技术减小注入电网的电流谐波。通过试验对文中所述系统方案的可行性进行了验证。

能馈式牵引供电功率模块并联技术

为了满足能馈式牵引供电系统的大容量、高功率密度,以及高可靠性需求,提出了基于功率模块并联的单变流器扩容方案。对比了IGBT直接并联与功率模块并联的异同,分析了开关管开关时刻差异导致并联环流的机理及影响环流大小的因素,提出了利用差模电感抑制环流的方法,并进行了仿真和实验验证。结果表明,功率模块并联存在环流问题,而差模电感则是抑制环流最简单有效的方法。

新型城轨牵引供电系统监测平台研究

提出了一种应用于新型城市轨道交通牵引供电系统的监测平台设计方案。监测平台基于新型牵引供电系统的特性,将以太网通讯技术和虚拟仪器技术结合起来,充分发挥以太网数据量大、传输速度快的优点,实现了牵引供电系统的实时监测。监测平台中使用动态链接库对以太网进行网络和数据管理,同时使用LabVIEW图形化设计语言以及VC++可视化编程语言完成了用户监视界面和虚拟示波器软件的编写。监测平台通过在实际牵引供电系统上的调试使用,实现了预期的功能,运行效果明显。

基于能馈式牵引供电装置的城市轨道交通无功补偿策略

针对城市轨道交通牵引供电系统在非高峰时段功率因数低的问题,提出一种基于能馈式牵引供电装置的无功补偿方案。分析了供电系统非高峰时段无功功率较大的成因,介绍了能馈式牵引供电装置的基本结构和工作原理,并结合无功功率的分布提出了相应的无功补偿策略,最后通过一台2MW样机挂网试验验证了该补偿策略的可行性。

三相四线制并联型有源电力滤波器研究

针对三相四线制并联型有源电力滤波器,设计一种以基于瞬时功率理论p-q算法的指令电流计算和改进的三角波比较的电流控制技术为核心的控制方案,分析了基于该方案的补偿原理,给出推导过程,并在Matlab/Simulink环境下搭建APF模型并进行仿真验证。仿真结果表明,该有源电力滤波器补偿效果显著,降低电流畸变率,平衡三相负载,补偿电流跟随性能好。

基于CANopen的能馈式供电系统网络控制研究

对能馈式供电变流器多模块并联拓扑进行分析,提出一种基于CANopen的多模块并联方案.通过对系统原理和CANopen协议分析,发现CANopen网络能很好满足系统安全运行及控制性能要求;根据变流器控制原理选取了系统网络控制量,并设计了基于CANopen的系统运行机制;通过建立系统的网络控制模型,分析了网络时延对系统控制性能影响,然后确定了系统采样周期的理想选取范围;最后,通过仿真和试验证明基于CANopen的多模块并联能馈式供电系统网络控制方案的可行性、稳定性和可靠性.

串联合闸电阻的变压器励磁涌流抑制策略研究

变压器在空载投运时,因励磁涌流引起的继电保护误动时有发生。从励磁涌流产生机理及电路模型出发,借助数学手段分析励磁涌流与磁链、合闸相角和合闸电阻之间的关系,阐明串联合闸电阻抑制变压器励磁涌流的基本原理,通过Matlab软件中Power System Block的仿真计算及实验对得出的结论进行验证,为研究合闸电阻对供电系统及励磁涌流的影响提供一定的理论参考。

基于LabVIEW和以太网的100%低地板车监控系统研究

提出了一种应用于100%低地板车的监控系统设计方案。由于100%低地板车牵引辅助变流器复杂的控制策略和拓扑结构,因此采用双DSP-FPGA的控制结构,文章深入阐述了这种控制结构的数据流向,以及基于以太网,通过动态链接库实现的底层与上层监控平台间的数据交换。最后论述了基于LabVIEW的上层监控平台的搭建,并在实际应用中取得了很好的效果。

新型能馈式牵引供电系统短路仿真

建立新型能馈式牵引供电系统的仿真模型,分别对牵引网直流侧近端短路和远端短路、交流侧两相相间短路进行仿真,对短路时电压电流的动态特性进行分析,提出给直流侧支撑电容串电阻来限制短路冲击电流的方法,并通过仿真进行验证,为新型能馈式牵引供电系统的保护特性选择以及牵引变电站容量和参数的设计提供参考依据。

基于以太网的虚拟示波器设计

为提升虚拟仪器传输速率与实时性能,扩展监测范围,在VC的软件平台上设计了一种全功能虚拟示波器。与传统虚拟示波器相比,该系统采用嵌入式系统完成信号采集,采用工业以太网为传输介质,通过线性插值算法和多线程编程思想,实现波形显示、参数计算、频谱分析以及波形存储及回放功能。实验结果表明,该虚拟示波器可以实现20 kHz采样频率下的波形精确显示,达到预期的各项指标。