具备黑启动和构网能力的远海风电经DRU-MMC送出方案

由于具有成本低、体积重量小和可靠性高等特点,送端采用二极管整流器(DRU)、受端采用模块化多电平换流器(MMC)的送出方案在远海风电送出领域备受关注。鉴于DRU不能构建交流电网且无法倒送有功功率,文中提出一种具备黑启动和构网能力的远海风电经DRU-MMC送出方案。所提方案在DRU-MMC送出技术的基础上增加了常规小容量电压源型辅助换流器、耗能单元和必要的快速开关,通过直流海缆复用和快速开关倒闸重构拓扑,分别构建黑启动电源低压回路和风电传输高压回路,实现黑启动和功率传输2种工况在线切换;提出辅助换流器在不同运行阶段的构网控制策略,解决海上交流电网构建、DRU无功补偿和谐波抑制等问题,消除DRU-MMC送出方案对风电场类型的限制。最后,通过经济性分析和算例仿真,验证了所提方案的优越性和有效性。

一种高速A/D转换器时域重构技术研究

A/D转换器在航空航天系统中的重要元器件,随着器件转换时钟频率不断提高而其工作环境不断恶化,如何准确测试其时间参数对于全面评价A/D转换器性能特别重要。目前对于高速A/D转换器时间参数测试,主流方法是通过示波器直接测试其输出,该方法对于示波器采样速度要求比较高。文章提出一种高速A/D转换器时域重构技术,可以通过计算机数字信号处理方法来实现高速A/D转换器时间参数测试,同时避免对示波器采样速度的依赖。同时,在研究高速A/D转换器时域重构技术方法及其应用的基础上,通过了相关试验验证。

DCM升压型PFC变换器的电流重整形补偿策略

针对不连续导通模式(DCM)下的升压型功率因数矫正(PFC)变换器,对其中的寄生参数致电流失真(PCD)效应进行研究。考虑元器件寄生参数,求解输入电压、输出电压和占空比的全微分方程,得到精确的阻尼型电感电流解析表达式。研究发现,PCD效应会导致很大的电流失真,从而显著降低系统功率因数。为了减小PCD效应,通过在不同条件下推导得到的补偿增益,能将输入电流重整为正弦波。对基于无电流传感的平均电流模式(SACM)控制,提出一种能降低PCD效应的电流重整形补偿策略。该策略对阻尼型电感电流方程进行增益补偿,进而降低电流阻尼导致的PCD效应。最后仿真和实验证明,增益补偿几乎不随负载电阻变化,变换器中的PCD效应和电流重整形策略有效。

某平台凝析油外输泵改造方案研究

凝析油外输泵作为天然气处理平台中的关键设备,对气田群正常生产起着至关重要的作用。为了优选凝气田降压后凝析油外输泵改造方案,以具有代表性的南海某中心平台作为研究对象,在原改造方案的基础上进一步提出了三种改造选型和配置方案,并针对不同方案的凝析油外输泵各模式运行工况,评估了凝析油外输泵在工艺、仪表、电气等方面的改造措施,同时利用价值工程原理最终确定了老泵废弃单泵直接增压、回流控制、60 Hz变频泵为最佳改造方案,为天然气降压开采中凝析油外输泵的改造应用提供了解决方案。运行结果表明,所选用的改造方案较原设计方案减少60%能耗,每年将减少燃气消耗221.2×10^(4) m^(3),节能减排2570 tce。

级联H桥变换器IGBT开路故障分析与冗余方法研究

级联H桥变换器包含了大量的开关器件,往往面临严峻的可靠性问题。该文从电路特性和调制过程两方面对级联H桥变换器IGBT开路故障的影响规律进行分析,并提出一种基于调制重构的级联H桥变换器IGBT故障冗余方法。该故障冗余方法通过重构变换器调制过程,使H桥从故障中恢复运行,且发生开路故障的单元依然具有部分功率传输能力,提高了级联H桥变换器开路故障的处理能力。

高可靠性三相多功能并网变换器研究

三相多功能并网变换器(three-phase multi-functional grid-connected converter,TMGC)在实现微电网并网的同时,复合了电能质量治理功能,具有重要的应用前景。为提高TMGC的运行可靠性,提出了TMGC的重构技术及其容错控制策略。首先,采用一种适用于变换器开路故障的故障诊断方法,当开路故障发生时,依据变换器故障前后中点电压偏差的特征和实时开关状态来进行故障诊断;其次,提出一种TMGC的重构拓扑,实现TMGC二次故障的重构,容错空间大;然后,提出TMGC的容错控制策略,结合谐波抑制控制、PQ控制及脉冲重置方法,使TMGC故障后能继续实现并网微电网的功率控制及谐波抑制功能,最终形成高可靠性三相多功能并网变换器(high reliability three-phase multi-functional grid-connected converter,HRTMGC);最后,通过Matlab/Simulink仿真,结果证明了所提重构技术及其容错控制策略的有效性。

涌流引起换流变压器零序过电流保护误动的机理分析及对策

针对高压直流输电工程中换流变压器空载合闸及外部故障切除引起零序过电流保护误动的案例,分析了换流变压器空投和外部故障切除时励磁涌流及恢复性涌流的变化特点及其对零序电流的影响机理。采用基于工程实际参数的高压直流输电的仿真模型,对高压换流站换流变压器空投及外部故障切除导致中性线零序电流幅值较大且衰减缓慢的现象进行了仿真分析,揭示了换流变压器零序过电流保护误动的原因。利用相空间重构技术提出了基于零序电流相空间分布重心幅值变化特征的换流变压器零序过电流保护闭锁新判据,并通过仿真验证了该方案的有效性。

论社会转型时期价值冲突的根源与价值观重建

当前我国社会转型时期的价值冲突根源主要有三点,基于此,可以发现我国社会转型时期存在两个亟须解决的问题,一是市场经济的动力问题,二是市场经济的方向问题。文中对这两个问题进行了探讨并试图据此寻找出走出我国当前价值冲突困境的途径。

并联变流器的脉宽调制波重构与环流抑制

针对共交流滤波电感和直流母线的三相变流器并联时功率器件开关不同引起的环流问题,提出一种基于脉宽调制波重构的方法来抑制变流器并联时的零序环流。该方法采用主从控制,主控制器通过广播通信的方式将脉宽调制波参数和载波同步信号编码发送给从控制器,在满足采样时钟周期的约束条件下,从控制器根据通过解码载波同步信号和脉宽调制波参数重构出同步性良好的脉宽调制信号,从而达到减少零序环流的目的;并通过分析系统传递函数,研究通信延时对系统稳定性的影响,确定临界稳态通信延迟时间。最后,搭建了并联变流器实验系统,实验结果表明,所提控制策略能够减少零序环流。

复合组分调节材料对重构转炉钢渣胶凝性能的影响

采用钢铁企业自身排放的白渣和热闷渣为组分调节材料,在实验室内开展了转炉钢渣的高温重构试验,研究了组分调节材料组成及重构温度对转炉钢渣胶凝性能的影响。试验结果表明,转炉钢渣经高温重构后,胶凝活性得到了显著的提高,可达到甚至超过GB/T 20491-2006中所规定的一级钢渣粉的标准;相较处理温度和掺量,组分调节材料的比例对重构钢渣7 d和28 d的胶凝活性影响最为显著;综合7 d和28 d的活性指数,最佳的重构条件是组分调节材料中白渣的质量分数为60%～70%、重构温度为1000℃和复合组分调节材料的掺量为60%～70%。

基于单片机的可程控高精度信号源设计

有针对性地提出了一种可程控高精度信号源实现方法,该方法以16位高精度D/A为核心构建波形重构电路,以单片机和FPGA的组合实现总体控制。利用单片机集成的16位高精度A/D构建了反馈校正模块,通过该模块建立了一个闭环控制系统,有效改善了系统的整体精度。该方法将单片机技术、FPGA技术进行有机的结合,充分发挥了各自的优点。此外,应用USB总线技术和高速异步串行总线技术可完成波形数据的实时下载,即实现了信号源的实时可编程。测试结果表明,该信号源精度达到0.01%,满足设计要求,性能稳定可靠。

并网型级联H桥变换器直流电压平衡和功率均衡控制策略

通过建立级联型H桥变换器的数学模型,详细分析了各个H桥之间直流侧电压、传输功率产生不平衡的原因和机理,并提出了一种新的基于调制波矢量重构技术的电压平衡和功率均衡控制策略。该方法在传统级联型H桥变换器双闭环控制以及直流电压平衡控制的基础上,通过引入调制波矢量误差分量对初始调制波矢量进行重构,不仅保证了直流侧电压平衡,而且能够使得各个H桥之间有功功率按需分配、无功功率等量分配。同时,基于线性调制理论,所提方法与直接修改调制比的电压平衡方法相比具有更宽的约束范围,能适用于更大负载不平衡度工况;MATLAB/Simulink仿真验证了所提控制策略的正确性与有效性。

三相串联故障电弧中故障相数的识别

三相异步电动机在现代工业和煤炭企业中地位日益突出。随着工艺的发展,变频器与三相异步电动机配合使用成为了主流。在一些情况下,三相异步电机配合变频器发生串联故障电弧,造成了重大的电气安全隐患。为了减少发生串联故障电弧的危害,对故障电弧进行了分析与研究。在实验室的条件下,对于负载为带有变频器的三相异步电动机进行了实验测试,首次提出采用相空间重构理论提取某一相负载电流的轨迹,可以明显的识别出三相串联故障电弧中故障电弧发生相的相数,然后使用带有核函数的MeanShift聚类算法对提取的轨迹进行聚类,使得识别效果更加突出。阐明了该算法对于三相串联故障电弧中的故障电弧相数识别的有效性。

扩展模块化多电平矩阵变换器低频运行范围的控制方法

模块化多电平矩阵变换器(M^3C)电容电压各频率纹波幅值与对应频率成反比。当M^3C低频率连续运行至输出/输入频率比接近1/3时,差频(输入频率与输出三倍频之差)电容电压波动幅值趋于无穷大,导致M^3C难以正常运行,也阻断了输出二倍频纹波电压的连续抑制。提出一种基于电容电压分层解耦控制和桥臂电流独立控制的M^3C控制方案,电压外环通过直接反馈控制输出相间的输出二倍频纹波电压(或瞬时功率),并闭环实现电流指令重构,消除了1/3频率比及其附近的不连续工作点,提高了M^3C低频率连续运行的频率范围。最后通过半实物实验验证了该方法的有效性。

基于电流重构的PWM整流器控制研究

在深入研究PWM整流器拓扑和数学模型的基础上,提出一种基于相电流重构和虚拟磁链的PWM整流器无传感器控制策略。三相交流电流可根据直流母线电压和开关管信号进行重构,重构电流进行调理滤波后可用于建立虚拟电网磁链从而估算出坐标变换所需的角度信息。该控制策略不仅可作为无传感器控制系统独立运行,也可作为传统PWM整流器的一种备用控制方案,降低因传感器故障造成的影响,提高系统的可靠性。实验部分搭建了基于RT-LAB半实物实时仿真硬件电路和TMS320F28335数字处理器的实验平台,实验结果证明了该控制策略的正确性和可行性。

电压模式控制Buck变换器中的混沌吸引子重构技术

利用Buck变换器的输出电压时间序列可以进行变换器的混沌吸引子重构,其中延迟量可以通过时间序列的自相关函数来确定,而重构维数也可根据混沌吸引子的关联维来确定,仿真和特征参数计算均表明Buck变换器的重构混沌吸引子与原混沌吸引子拓扑等价,具有相同的动力学性质和几何性质,另外,构建了一个延迟重构实验电路,得到的实验波形也验证了上述结果。

一种无传感器电流检测技术

介绍一种用半导体电子线路取代电流传感器检测功率变换器主开关电流的技术,该技术根据流过开关管的电流大小与其通态压降成正比的原理,用检测通态管压降的方法检测通态电流。分析了单相全控桥式逆变器在双极性、单极性、单极倍频等几种工作方式下开关管通态压降的表现形式及电流波形重构原理,实验结果证实该技术具有实现简单、经济实用的特点,值得推广。

电容过程成像技术的进展

本文详细介绍了电容过程成像技术的新进展 ,其中包括阵列式敏感电极结构设计 ,具有抗杂散电容影响的高灵敏 AC桥电容检测线路以及 L andweber迭代算法再构图像 ,从而使成像系统性能指标明显得到改善。

基于压缩感知的模拟到信息转换研究

压缩感知理论突破了Nyquist采样定理的约束,提出对稀疏信号可以以远低于Nyquist采样速率进行采样,并可以通过重构算法恢复出原信号。研究了基于压缩感知的模拟到信息转换系统,该系统由调制、低通滤波器和低速率采样3个模块组成,实现高频信号的低速率采样,并通过重构算法得到原信号。对模拟到信息转换系统的结构和原理进行了详细介绍,并应用Matlab对系统进行了大量的仿真分析,该系统能稳健地从较少的采样数据中恢复原信号。

直驱风电场与LCC-HVDC次同步交互作用的扰动传递路径及阻尼特性分析

当直驱风电场距离电网换相型高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的整流站较近时,两者间的次同步交互作用机理及特性尚不明确,现有分析方法难以揭示扰动传递过程及子系统间的耦合关系。针对上述问题,该文首先建立直驱风电场经LCC-HVDC送出系统的线性化模型,并基于系统闭环互联传递函数框图揭示次同步频率扰动在直驱风电场与LCC-HVDC之间的传递路径。然后,通过阻尼重构分离出次同步交互作用对次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)模式阻尼的影响,并分析控制器参数对SSO模式阻尼的影响。结果表明,直驱风电机组直流电容主导的SSO模式存在不稳定风险;直驱风电场与LCC-HVDC之间的扰动传递路径呈现"8"字型耦合关系,导致两者间存在次同步交互作用;直驱风电机组外环、LCC-HVDC定电流控制器的比例系数增大或积分系数减小时,SSO模式阻尼增大。