变流机组交流电机励磁系统控制研究

对变流机组中交流电机的励磁系统控制进行了研究 ,分析了在交流发电状态同电网并网时励磁电流的控制。同时也分析了在交流发电转为交流电动时的励磁电流控制。针对变流机组的使命功能提出了设计与使用要求 ,并研制了一套可靠性高、性能好的变流机组交流电机励磁控制系统。

舰船大容量蓄电池组短路尖端放电故障机理研究

蓄电池作为舰船重要的后备电源和应急供电电源,其运行安全性直接关乎舰船战斗力和舰船安全。本文从偶发的一起由蓄电池模块电压检测线短路导致蓄电池组短路的故障现象分析出发,通过建立蓄电池组短路故障电路模型,对短路故障过程进行了模态分析,阐述了暂态过程能量产生和释放路径,从而在物理机理上解释了蓄电池组短路故障导致气隙击穿并引发尖端放电问题的原因。最后,针对蓄电池组短路故障根源,提出了系统级、结构级、保护级、绝缘级多层次设计方法。

基于逆变电源组网的综合电力系统保护技术研究

在对逆变电源短路限流特性及塑壳式断路器的保护特性进行分析的基础上,提出了基于逆变电源组网的综合电力系统保护策略,对逆变电源及配电断路器的保护进行了配置与整定,最后采用物理试验验证了这种保护策略的正确性,可作为综合电力系统保护设计参考。

舰船电站自动频载装置研究

采用集成电路实现舰船电站自动频载调节,从理论上分析了并联运行机组间的有功功率分配以及频差调节原理。论述了频差检测、功率差检测以及综合调差脉冲产生电路的工作原理、参数设计。通过理论分析,频差的控制与功率差的控制可以解耦单独控制。研制了一套可靠性高、调节方便的舰船电站自动频载控制装置。试验证明了理论分析的正确性。

强迫电流滞后高频开关SPWM三相整流器

本文介绍的强迫电流滞后高频开关SPWM三相整流器，采用绝缘栅晶体管（IGBT）作为主电路的开关元件，其控制采用电流滞后控制方法。这种整流方式功率因数可达到1，具有正弦的输入电流与可调的输出直流电压，并具有双向功率转换的能力，且控制简单，响应时间快。本文还介绍了基本控制原理以及实验原理样机的线路与试验结果。

用等值解耦模型计算12相同步整流发电机短路电流

各数字仿真软件尚未开发出12相同步发电机的模型,不能直接满足相关系统的计算需求。为此,对现有12相同步整流发电机短路电流计算方法进行讨论并指出了其不足,提出通过适当的等值与解耦处理方法将12相同步发电机等效为4台三相同步发电机,并利用电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC中的通用元件建立了12相同步整流发电机短路电流计算模型。数字仿真表明等值解耦方法的正确性,与短路试验结果的对比校核也证明了该模型的计算精度能满足实际工程的要求,该模型的建立为含有该类发电机的电力系统的研究与设计工作奠定了良好的基础。

模块化多电平变换器的环流谐波抑制策略

在考虑子模块电压扰动的基础上,提出模块化多电平变换器(MMC)环流的等效控制模型,并在传统比例-积分环流控制器中加入谐振环节来有效抑制环路中的电压谐波扰动项,对环流中的低次谐波起到较好的衰减作用。为了获得更优的抑制效果,将重复控制引入到环流控制中,对扰动项中的各阶次都进行了很好的抑制,相比于多谐振控制的指定阶次抑制方法,重复控制策略形式更加简单、抑制效果更好。最后,对提出的多谐振抑制策略和重复控制策略进行了实验验证。

舰船交流岸电电源剖析

本文基于对舰船交流岸电电源现况的分析 ,指出了现今我国绝大部分岸电电源存在的主要问题 :一是交流岸电电源采用三相四线制 ,而舰船电网电源采用三相三线制 ,两者线制不匹配 ;二是交流岸电电源没有稳压装置 ,不适应舰船电网品质要求。针对上述问题 ,作者进行了理论分析 ,并提出了解决方案 。

高变换效率的舰船逆变器设计

逆变器是未来舰船综合电力系统的关键性设备,其变换效率是衡量逆变器性能的一个重要指标。本文讨论了影响逆变器效率的主要问题以及提升效率的措施;论述了高效率变换器设计中开关器件和逆变拓扑结构的选择,探讨了复合母排的运用以及电感、变压器中低损耗磁芯材料的选择。最后对高效率的逆变器设计进行了总结并提出了有益的工程设计建议。

基于电磁建模的舰船雷达波隐身技术

介绍了高频电磁散射特性仿真在舰船雷达波隐身技术研究中的应用。对舰船进行三维几何建模,采用高频电磁算法计算了舰船简化模型的雷达散射截面、高分辨率一维距离像和二维聚束合成孔径雷达成像。通过数值算例分析了外形轮廓和吸波材料参数对舰船雷达波散射特性的影响,为舰船的雷达波隐身技术研究提供了有力的数据支撑,为新型舰船的雷达波隐身设计提供了理论指导。

船舶直流电力系统选择性保护方法研究

为了解决船舶直流电力系统保护快速性与选择性矛盾的难题,提出了基于瞬时保护的选择性保护方法及基于差动保护的选择性保护方法。利用数字仿真对2种选择性保护方法进行了性能评估。评估结果表明,基于差动保护的选择性保护方法具有更优的整体保护性能,能有效提高船舶电力系统的安全水平。

死区时间对移相全桥电路ZVS实现的影响

移相全桥电路零电压开关(ZVS)的实现与死区时间、负载大小、谐振电感、谐振电容的选择等均有关系,这里主要分析了死区时间对移相全桥电路开关过程的影响,并通过试验验证了理论分析的正确性。

大功率逆变电源IGBT关断电压尖峰抑制研究

分析了大功率逆变电源IGBT关断时产生电压尖峰的机理,并对影响电压尖峰的主要因素进行了分析。通过应用叠层复合母排可以降低主电路母线的分布电感,设计合理的吸收电路能够改善开关器件的开关轨迹,抑制尖峰电压,使开关器件运行在可靠的工作范围内。仿真结果验证了吸收电路的有效性。

一种实用的毫安电流信号输出电路

在工业控制中,采用传统的D/A转换电路将数字信号转换成毫安电流时存在数据路线多、结构复杂的问题。对此,设计了一种实用的变换电路。该电路通过滤波和电压电流变换,将脉宽调制PWM信号转换为4~20 mA的电流信号,并通过改变PWM信号的占空比简单精确地控制输出电流大小。试验结果表明,该电路线性度好、精度高,适用于前级为可输出PWM信号的微处理器。

滤波电容参数对船用中频逆变电源稳定性影响研究

中频逆变电源作为现代舰船中的一种重要供电电源,其输出电压要求具有良好的动态和稳态品质。根据某型船用中频逆变电源因部分滤波电容失效导致输出电压振荡的故障情况,分析了中频逆变电源的波形控制方法和数字化过程对控制系统的主要影响,通过将零阶保持器、状态观测器等环节的合理近似化简,讨论了滤波电容参数与控制系统稳定性之间关系。分析结果表明,将单个电容改为2个并联不一定能提高电源的可靠性,在电容并联数量的设计上需考虑与控制系统的关系,利用1台10kVA400Hz逆变电源验证了结论的有效性。

基于机会约束规划的无线Mesh网跨层优化算法

以无线Mesh网的联合拥塞控制与功率控制为优化目标,针对网络中的不可控数据流与无线传播环境的时变随机性两类随机性因素,结合随机网络效用最大化理论,建立了无线Mesh网的跨层联合优化模型。将无线Mesh网络中的不可控数据流和时变无线传播的干扰建模为随机变量,采用机会约束规划方法进行分析,最后利用遗传算法求解该随机优化问题,并进行了仿真验证。仿真结果反映了网络速率、节点发射功率与链路置信水平三者之间的定量制约关系。

多项式求解的OFDM连续信号的峰均比估计算法

在OFDM信号中峰均比估计问题中,通常采用过采样的离散信号来逼近连续信号,用离散信号的峰均比来近似连续信号的峰均比。在基本过采样公式的基础上,研究了末尾补零的IFFT和中间补零的IFFT两种常用的插值过采样算法的数学关系,比较了这两种方法对于连续信号的逼近性能。同时为得到更精确的PAPR值,通过将非线性方程的求根转化为多项式方程求解,设计一种直接针对连续信号高效峰均比估计算法。仿真结果表明,这种新的估计算法是精确而有效的。

基于电容电压前馈的LCL逆变器并网控制

并网逆变系统中,LCL滤波器相比单电感滤波器具有更优的滤波性能,然而引入了谐振点,降低了系统稳定性。揭示了存在数字延时LCL型并网逆变器逆变侧电流单环控制的稳定性恶化现象,提出了一种基于电容电压前馈的逆变侧电流控制方案,该方案通过电容电压前馈使系统降阶,从而有效地改善了系统的稳定性,同时分析了延时和前馈系数对电容电压前馈效果的影响。所提控制方案的有效性在自行研制的630 k W三相逆变器上得到了实验验证。

基于DSP的舰船电网智能脱扣器设计

针对舰船电网短路故障时电压跌落、电流增大的特征,研制了基于DSP的数字化智能脱扣器。论述了短路故障的快速检测算法,提出了虚拟功率的概念,并用简单的功率检测算法代替电流幅值检测。介绍了数字处理芯片选择、软件算法实现和脱扣信号输出电路,并利用DSP芯片TMS2407A研制出试验装置完成相关试验。试验结果证明了本装置可以快速、有效地检测出的短路故障,具有广泛的应用前景。

基于Petri网的舰船综合电力系统故障诊断方法

针对舰船综合电力系统的特点,利用Petri网技术对综合电力系统故障进行诊断。Petri网模型清晰直观,符合故障处理过程因果关系,其基于矩阵运算的推理计算能满足快速故障诊断的要求。算例测试结果表明了该方法的正确性和有效性。