基于单片机的AC-DC变换电路设计

传统的AC-DC变换电路由于要通过高频变压器来实现电压变换,存在效率较低、电源的波纹很难降低等问题。因此,设计一种以单片机为核心控制器件的新型单相AC-DC变换电路。单相AC-DC变换电路设计结合BOOST开关器、输入负反馈和脉冲宽度调制,采用单片机辅助控制相结合的方式实现闭环控制,保证输出的稳定和高效。该电路包括全波桥式整流电路、BOOST开关器、电压反馈电路、电流采样电路和功率因数测量电路,通过负反馈控制UC3845芯片来改变PWM控制信号,从而调整BOOST开关器开关的通断,使输出电压稳定在36 V。单相AC-DC变换电路具有PFC功能,可通过LCD将实时的PF值进行检测,显示输出电流、输出电压、功率因数等数据。另外,在输出端设计了过流保护报警功能,该设计选取STC51单片机系列中的89C52RC芯片作为控制核心,结合电流电压检测共同来实现。实验结果表明,实测负载调整率为0.28%,电压调整率为0.28%,功率因数为0.91,说明所设计电路优于传统的AC-DC变换电路,具有转换率高的特点。

一种面向高频链AC-DC矩阵变换器的高频变压器绕组优化设计方法

针对高频链AC-DC矩阵变换器中高频变压器绕组损耗大的问题,提出了一种高频变压器绕组优化设计方法,该方法首先建立了漏感模型和绕组损耗模型,并基于模型合理选择关键参数作为优化参数,应用有约束的多目标遗传优化算法对关键参数进行寻优,最后得到一套高频变压器绕组的优化设计方案。仿真和实验结果表明,该方法与传统面积乘积法(AP)法相比,绕组损耗可降低10%以上,变换器整机效率最高提升了1.07%,由此证明,该变压器绕组优化设计方法可以通过降低高频变压器的绕组损耗,达到降低高频链AC-DC矩阵变换器损耗、提升变换器整体效率的目的。

Research on power electronic transformer applied in AC/DC hybrid distribution networks

The AC/DC hybrid distribution network is one of the trends in distribution network development, which poses great challenges to the traditional distribution transformer. In this paper, a new topology suitable for AC/DC hybrid distribution network is put forward according to the demands of power grid, with advantages of accepting DG and DC loads, while clearing DC fault by blocking the clamping double sub-module(CDSM) of input stage. Then, this paper shows the typical structure of AC/DC distribution network that is hand in hand. Based on the new topology, this paper designs the control and modulation strategies of each stage, where the outer loop controller of input stage is emphasized for its twocontrol mode. At last, the rationality of new topology and the validity of control strategies are verified by the steady and dynamic state simulation. At the same time, the simulation results highlight the role of PET in energy regulation.

基于Matlab/Simulink的AC-AC调压电路仿真研究

【目的】AC-AC调压电路较为常用,但原理较为复杂。为研究其特性,有必要对AC-AC调压电路进行仿真研究。【方法】分别对两种典型的AC-AC调压电路(单相交流调压电路和斩控式交流调压电路,的拓扑结构、工作原理、仿真波形进行介绍和分析,并对两种电路的波形和总谐波畸变率(THD)进行对比。【结果】通过波形对比发现,斩控式的调压电路的波形更为平滑,更符合实际应用的需求。但斩控型调压电路的谐波分量较为严重,总谐波畸变率(THD)过高,因此考虑使用LC滤波电路对电路的波形进行滤波。【结论】通过选取合适的电感和电容参数改进THD的数值来降低谐波分量,最终使电路达到实际并网中要求的THD低于5%的使用需求。

地铁车站低压配电系统电动机设备采用AC 660V配电的研究

通过分析电动机定子绕组接线形式,输入电压与电磁功率、转矩关系,以及电动机负荷配电系统元件、电缆,从而得出地铁电动机设备均可采用AC 660V供电的结论。通过对比分析说明地铁电动机设备采用AC 660V供电时,具有大幅节约有色金属,降低初期投资及减小线缆损耗的优势。

基于行波电流极性差异的交直流混联系统纵联方向保护方法

交直流混联系统中逆变站的换相失败使交流线路发生频率偏移,导致工频量纵联方向保护的可靠性受到影响。提出了一种基于行波电流极性差异的交直流混联系统纵联方向保护方法,利用线路区内、外故障时,传播到两端保护的电流故障初始行波波头之间极性差异构成纵联保护。该方法仅利用电流初始行波极性差异进行方向判别,消除了电容式电压互感器无法准确传输宽频带电压信息导致保护的低可靠性问题,且利用高频电流进行计算,避免了交直流混联系统频率偏移的影响。仿真结果显示,基于行波电流极性差异的纵联方向保护方法能够准确、快速地识别单相故障和多相故障,适用于交直流混联系统。

换流变压器电热耦合数值计算方法综述

换流变压器故障率显著高于普通电力变压器,电磁、流-热多物理场耦合下绝缘老化是影响其安全可靠运行的首要原因。聚焦于换流变压器电磁场与温度场,研究了面向换流变压器复杂结构的电磁、流-热多物理场耦合机制,对当前换流变压器在交直流复合电压与极性反转电压下的电场数值计算,计及离子迁移模型的电场数值计算,考虑非正弦电流的磁场及损耗数值计算,考虑流-热耦合和电磁-流-热耦合的温度场数值计算等方法进行归纳总结,展望了多物理场耦合的研究趋势,指出空间和界面电荷对于换流变压器油纸绝缘体系电场分布的影响,温度场对绝缘材料性能参数的影响,温度场与流场更全面的耦合与损耗计算是未来研究的重点方向。这些研究成果的总结可为实现各物理场分布的精确量化,进而对换流变压器的前期设计优化和后期高效运维提供参考和借鉴。

玉米转座因子Ac在单倍体烟草中转座的研究

把玉米转座因子Ａｃ插入花椰菜花叶病毒３５Ｓ启动子和链霉素抗性基因（ＳＰＴ）之间，构建带嵌合基因Ａｃ∷ＳＰＴ的双元载体ｐＳＡＣ１１。从普通烟草的花粉植株取单倍体组织，通过农杆菌转化法分别转化嵌合基因Ａｃ∷ＳＰＴ和Ａｃ∷ＧＵＳ（来自双元载体ｐＳＬＪ７２１），得到单倍体转基因植株。对转化Ａｃ∷ＳＰＴ的单倍体叶组织进行链霉素抗性分析，同时对转化Ａｃ∷ＧＵＳ的单倍体作ＧＵＳ活性鉴定，分别检测到Ａｃ从Ａｃ∷ＳＰＴ和Ａｃ∷ＧＵＳ处切离。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交表明，Ａｃ切离后在单倍体基因组的不同位点整合。上述烟草单倍体的转化体系的建立以及对Ａｃ因子转座的分析，将有助于在单倍体细胞中进行转座因子标签研究。

计及多重差异的交直流混合多能微网多时间尺度优化调度

近年来,可再生能源发电、热电联产、储能和电力电子变压器(PET)等技术发展迅速,有利于构建多能互补、清洁高效的交直流混合多能微网(MEMG),但不成熟的PET模型和复杂的不确定性为系统的优化调度带来了挑战。为此,首先构建了一种基于三级式PET的交直流混合MEMG结构,建立了包括PET在内的设备模型和不确定性模型;其次,提出了计及多重差异的MEMG多时间尺度优化调度策略,明确了日前-日内-实时三时间尺度调度的协调机制,其中,多重差异包含需求响应资源、系统调度目标和源荷预测精度在时间尺度上的差异,以及不同能量的响应特性差异;再次,建立了对应的多时间尺度优化调度模型,包括日前鲁棒机会约束优化模型、日内随机优化模型和实时分层滚动修正模型,并在日前调度中,改进了传统储能和电热耦合设备的备用模型,设计了基于PET的交直流系统备用共享机制,将调度模型转换为混合整数线性规划模型,给出了利用CPLEX求解器求解多时间尺度调度模型的步骤;最后,通过算例分析表明,所提调度策略可以通过逐级修正调度计划应对不确定性,且所设计备用方案兼具可靠性和灵活性。

基于Buck-Boost的AC/AC变换器设计

利用Buck-Boost电路输出电压理论上可以在零到无穷大之间变化的特点,将Buck-Boost斩波电路应用于交流电压变换,提出了一种变比可以连续变化的固态变压器。与传统的自耦调压器相比,基于Buck-Boost变换器的固态变压器具有输出电压范围宽、体积小的特点,并且由于采用了电压反馈控制,使得其输出电压不受负载变化的影响,外特性较硬。针对四象限开关存在的换流问题,提出了该变换器的换流策略,在理论分析的基础上,设计制作了一台AC/AC调压器,实验结果验证了该变换器的可行性。

银腺杨转Cry I Ac和API双价抗虫基因的研究

在建立以银腺杨（84K）叶片为外植体的再生系统基础上，通过农杆菌介导法把CryⅠ4c和API双价抗虫基因导人银腺杨（84K）基因组中。转化杨树叶片，在含有卡那霉素的培养基上诱导不定芽和诱导生根，获得了400株卡那霉素抗性转化再生植株。抗性植株经PCR检测，有70株呈阳性。通过Southern杂交和ELISA检测进一步证明CryⅠ4c和API双价抗虫基因已整合到银腺杨（84K）基因组中，拷贝数1～2个，并得到了表达。转化植株用杨扇舟蛾幼虫进行饲虫试验，结果表明昆虫幼虫的死亡率高达60．0％～80．0％。同时，存活幼虫的生长发育也受到了明显抑制。本研究结果为杨树抗虫育种提供了新的种质资源。

集成于DC/AC/DC的车载燃料电池内阻测试系统研究

车载燃料电池内阻在线测试操作复杂、成本高,为解决这一问题,提出通过DC/DC 产生微电流信号,对燃料电池输出电压和输出电流进行傅里叶变换得到燃料电池电化学阻抗谱(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)的测试方法。该方法集成于并联的Boost 与DC/AC/DC的级联系统,并联Boost 实现功率传输与扰动信号的解耦,DC/AC/DC 变换器可获得更高的升压比,使该测试系统更适用于燃料电池汽车等较高电压等级的场合。在MATLAB 搭建了仿真模型,仿真结果表明实现高电压比的同时,微电流引入对系统影响小且可以测得精确的内阻值。

流动变压器油中金属微粒分布规律及其对击穿电压的影响机制

作为对变压器液相绝缘危害最严重的污染杂质,金属微粒若在油间隙内部发生聚集,由于其强导电性,会大大缩短油隙的绝缘有效距离,甚至在外加电场的持续作用下引发绝缘击穿。为此构建了流动油中金属微粒分布与击穿特性测试平台,开展了交流电压下流动变压器油中金属微粒的分布规律与击穿特性试验,结合仿真,讨论了金属微粒分布特征对绝缘油击穿电压的影响机制,试验结果表明:一旦变压器油开始流动,微粒将难以在高场强区域聚集。随着电场场强的提升,微粒的聚集浓度增大。随着预压场强的增加,击穿电压的Weibull分布曲线均向左移动,其中位于低流速区的曲线偏移更为显著。仿真得到金属微粒在电极间的聚集情况,进一步分析了微粒在电极间的受力情况,理清了金属微粒聚集特性对击穿特性的影响机制。

考虑换流变压器和无功补偿协调控制计算AC/DC系统有功-电压曲线

在绘制交直流混合输电系统有功-电压曲线的过程中应该考虑直流的调整控制作用。如果将直流系统简单视为定功率负荷,通过仿真发现,计算得到的静态电压稳定裕度偏保守,并不能反映直流系统的控制作用。在采用连续潮流法求解交直流混合系统有功-电压曲线的过程中,根据换流器的阀组控制方式和直流系统运行特征(无功功率控制方式),调整换流变压器分接头,并根据无功控制需求投入换流站无功补偿装置,求得的有功-电压曲线及电压稳定临界点能够反映直流输电系统控制对电力系统稳定性的影响。

单相四开关Z源AC-AC变换器

提出了一种单相四开关Z源AC-AC变换器,它包括电压型与电流型两类。与传统脉宽调制AC-AC变换器相比,它具有如下特点:输出电压范围宽且可升可降,输出电压与输入电压可同相或反相,冲击和谐波电流小,可靠性高。针对AC-AC变换器中固有的开关管换流问题,提出了一种适用于单相四开关Z源AC-AC变换器的换流方案,无需外加缓冲吸收电路即可实现开关管的安全换流。以电压型单相四开关Z源AC-AC变换器为例,对其进行了理论分析、仿真和原理试验研究。实验结果证实了Z源变换器的特性及换流方案的可行性。

单相AC-DC变换器

针对传统的AC-DC变换采用二极管整流以后连接大容量滤波电容产生的电流窄脉冲,设计了一款单相AC-DC变换器,有效避免电流窄脉冲对电网造成危害。系统采用有源功率因数校正芯片UCC28019A采用平均电流模式对功率因数进行校正,通过STM32F103VE单片机控制专用电能计量芯片ATT7053AU实时检测输入电压、电流、有功功率、无功功率等数值。同时通过软件对采集的数据进行计算得到PFC的数值,系统兼具输出过流保护、输出电流的实时监测等功能。本变换器工作稳定可靠,转换效率高。

脉动直流剩余电流下AC型漏电断路器动作特性分析

电力电子设备系统出现故障时,漏电电流呈现非正弦特征,并会对漏电断路器的动作特性产生影响。本文通过对脉动直流剩余电流的特征进行分析,建立AC型剩余电流互感器数学模型,分析直流分量对剩余电流互感器输出的影响。采用MATLAB/Simulink建立剩余电流互感器动态仿真模型,对AC型漏电断路器的典型检测与保护电路进行分析,发现脉动直流剩余电流下互感器输出信号失真为其动作特性变化的主要原因。对AC型漏电断路器的漏电保护动作特性进行试验测试,结果表明,在脉动直流剩余电流下,断路器不能正确动作。

ACE Star知识转化模式及在护理实践中的应用

本文阐述了ACE Star知识转化模式的5个阶段,包括发现、综合、转译、整合和评价,系统介绍了该模式从知识发现到结果评价的全过程;并通过系统检索全面分析了该模式在护理实践中的应用现状,目前主要用于护理教育培训、临床护理/管理及药物合理使用3个方面,指出该模式为知识转化和循证实践的开展提供了框架,但也存在一定的缺陷。

铁路电力系统利用牵引电源技术研究

针对地方电网薄弱地区电力配电所外部电源接引需求,阐述共用牵引变电所220(110)kV电源技术方案,在分析牵引二次侧27.5 kV电源可用性的基础上,详细对比采用级联交直交变换技术的27.5 kV单相电源逆变方案和牵引27.5/10 kV串联补偿电源净化方案的系统原理及优缺点,提出适应不同应用场景的牵引电源系统利用方案。

基于直接式AC/AC变换的两相支撑调控型混合配电变压器

针对配电网中不确定性因素导致的电压跌落/骤升给敏感负荷带来的不利影响,提出了一种基于直接式AC/AC变换的两相支撑调控型混合配电变压器(HDT)。该HDT由直接式AC/AC变换器与传统工频变压器组合而成,能够根据负荷需求进行电压幅值与相角的柔性调控。对所采用的直接式AC/AC变换器拓扑及其调制策略进行了阐述分析。在此基础上,提出了基于直接式AC/AC变换的HDT系统结构。依托HDT系统结构,对其工作原理进行了详细分析并对HDT系统的电压幅值与相角调控范围进行了定量研究。最后通过搭建1 kW的实验原理样机,对所提出的HDT系统理论分析的正确性与有效性进行了实验验证。