利用健康因子的卫星电池容量估计方法

卫星在轨工作期间,准确估计电池容量对提高电源系统的安全性与可靠性有重要意义。为此,针对电池在工作过程中实际容量难以直接测量的问题,提出一种利用间接健康因子估计电池容量的方法。首先,从锂电池恒压充电模式下的电流数据中提取平均充电电流,将其作为反映电池容量变化的特征参数。在实现了锂电池健康状态表征的基础上,对比分析容量和平均充电电流随着充放电循环周期的变化曲线。然后,讨论了容量和平均充电电流之间的相关性,进而建立了容量估计模型。最后,通过从NASA锂电池数据集中提取容量和平均充电电流,划分训练集和测试集,验证了用该方法估计容量的有效性和准确性。

超高层建筑单相接地短路保护的可靠性校验

论述自动切断电源作间接接触保护的校验的必要性,对超高层建筑的典型配电回路进行单相接地短路电流计算及断路器灵敏度校验,通过对提升灵敏度措施的比较分析,提供几点超高层建筑断路器和电缆选择的建议。

微电网直流输电MMC环流抑制研究

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converters,MMC)具有维护方便,易扩容等优点,在柔性直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)、电网谐波治理等领域得到广泛应用。但其子模块中的分散电容,在实际使用中会产生谐波环流,影响了模块电容电压波动,降低换流器的安全裕度和经济性。文章首先介绍了MMC组成结构;然后通过建立桥臂瞬时功率方程,分析环流产生机理,并得出桥臂环流中存在二次谐波分量的结论,通过控制直流侧电压与桥臂等效输出电压之间的差值,调节环流中的谐波分量,进而将现阶段国内、外环流抑制方法分为间接环流抑制方法与直接环流抑制方法,并对环流的利用也做了相关阐述。最后对环流抑制存在的问题进行总结与展望。

基于Multisim的磁通门式电流互感器解调电路的仿真研究

为滤除剩余电流中的高频信号,提高剩余电流的检测精度,研究了一种基于Multisim的磁通门式电流互感器的解调电路。通过五阶巴特沃斯低通滤波器对电流信号进行滤波解调,滤除高频信号,并进一步采用平均值间接测量法求得电流信号的有效值。五阶巴特沃斯低通滤波器由多端反馈的二阶低通滤波器构成,省去了放大电路。通过Multisim仿真验证了该解调电路的可行性,对各种典型的剩余电流进行了检测实验。结果表明:该解调电路能有效滤除剩余电流中的高频分量,降低生产成本,提高检测精度。

基于间接电流控制的并联型PFC技术研究

为剖析PFC技术抑制谐波功率因数的性能,提高间接电流控制策略水平,基于有源滤波器的间接电流控制结构,以单个全桥逆变器作为研究结构,根据最优间接电流控制策略方案对主电路的容量、线路感抗、直流侧电容以及交流侧电感进行参数设计,并在MATLAB中进行非线性负载、感性负载以及容性负载下满载、半载和轻载状态下的补偿性能仿真。结果表明,间接电流控制策略在各种负载时都能补偿谐波,并且能够起到UPS功能的作用。

低压微电网中并网逆变器主动移频式孤岛检测技术

在低压微电网中,线路阻抗、逆变器输出阻抗呈阻性,可以采用有功调幅、无功调频的间接电流型并网逆变器控制策略,该控制策略具有一定的反孤岛能力。推导了电阻、电感和电容负载的幅值和相角的表达式,给出了并网逆变器在孤岛运行时的无功表达式,由此得到电网故障后逆变器输出电压的频率变化数学模型,得到了有功调幅、无功调频的控制策略下逆变器孤岛检测盲区图。提出了频率正反馈的逆变器孤岛检测方法,通过在无功调频控制策略中引入频率正反馈环节,可大大减小逆变器孤岛检测盲区,给出了频率正反馈系数的选取原则。仿真结果表明,理论分析正确,所提出的孤岛检测方法可行。

间接电流控制可调功率因数电流型PWM变流器

电流型PWM变流器(PWM-CSC)因其良好的功率因数和直流电流源特性,可望在某些场合取代产生大量谐波的二极管或晶闸管相控整流装置,但是,PWM-CSC本身的强耦合非线性特性,使得变流器常采用复杂的直接电流控制策略,实现功率因数可调和能量回馈非常困难。提出一种基于dq坐标系的间接电流控制方法,该方法将变流器的直流输出作为网侧电流有功分量的给定值,通过此给定值和tg?的乘积调节无功电流的大小,然后利用PWM-CSC交流侧电流的离散方程,求出当前变流器的控制量,间接控制变流器的网侧电流,从而控制了变流器的有功功率和无功功率,实现了变流器的可调功率因数和能量回馈。论文最后对变流器的稳定运行范围进行了讨论,得出变流器提供的无功功率受有功功率限制的结论。

基于间接电流控制的电流型PWM整流器

针对电力电子装置给电力系统带来谐波污染和功率因数下降的问题,建立了三相电流型PWM整流器在abc坐标系下的数学模型,并在该坐标系下通过控制三相电流型PWM整流器交流侧电流的基波和相位,进而间接控制网侧电流的间接电流。通过仿真和实验验证,该控制策略完全可以实现网侧电压电流单位功率因数,且直流侧电流趋于稳定。

基于间接电流控制的并网逆变器

提出了一种用于并网逆变器的间接电流控制新方法。该方法是在状态平均法的基础上对并网逆变器工作时的基本模态进行分析,推导出实现单位功率因数并网的占空比的控制函数,从而通过控制可调占空比对并网逆变器的输出电流进行控制。该方法的特点是控制电路中只有2个电压回路来调整可调占空比,由于没有电流检测回路,省去了工频变压器和电流互感器,使得控制结构简单,控制成本低;仿真结果表明,与其他传统的PWM控制方式相比,该方法具有抗干扰能力强、开关损耗小、输出电压的谐波畸变率小等优点。

基于瞬时无功理论的先进静止无功发生器的研究

提出了一种基于瞬时无功功率理论的先进静止无功发生器(ASVG)的控制方案。首先详细地对瞬时无功功率理论检测控制信号进行了分析,在此基础上,介绍了无功电流闭环间接控制方案,应用基于瞬时无功功率理论的无功电流检测法实时检测无功电流,提高了系统响应速度。然后简单介绍了ASVG的电路结构;控制器选用TMS320LF2407来实现数据采样、计算和实时控制,满足ASVG实时快速控制的要求,提高了PWM脉冲精度。最后通过Matlab对控制方案做了系统仿真。通过理论论证和仿真分析表明本设计方案是可行的。

基于间接电流控制方法下系统稳定性的静止无功发生器参数设计

基于间接电流控制方法的小信号动态模型,提出一种应用相位裕量设计静止无功发生器(STATCOM)连接电抗器和直流侧电容参数的方法。本文分别建立两种间接电流控制方法(相位控制方法,相位和幅值控制方法)的小信号动态模型,在相位控制方法中利用零极点分布特征得出连接电抗器和直流侧电容的设计关系,在相位和幅值控制方法中,利用传递函数和基于伯德图的频域分析方法定性分析了系统各参数对电流环和电压环稳定性的影响,在此基础上忽略对稳定性影响小的参数,简化包含系统各参数的相位裕量表达式,给出基于相位裕量的连接电抗器和直流侧电容的设计方法。最后,仿真和实验表明了动态模型和参数设计方法的正确性。

电流型脉宽调制整流器间接电流控制改进策略

针对传统三相电流型脉宽调制整流器间接电流控制存在受主电路参数L、C变化影响大使得系统精度得不到提高的问题,采用间接电流控制改进策略,在每相调制信号中引入延时角,使得控制得到简化,系统精度得到改善。通过对电动汽车用磷酸铁锂动力电池组进行相关充电实验,验证了该控制策略的可行性和合理性。

基于电流源型PWM整流器的高效电池充电系统设计

为了解决目前大功率充电系统所存在的电池电压匹配、充电效率等方面的问题,采用三相电流源型整流器(CSR)作为充电系统拓扑结构。采用间接电流控制策略对网侧电压信号进行延迟修正,从而实现网侧单位功率因数控制。在传统恒压-恒流(CC-CV)充电策略基础上,依据电池电化学特性,提出一种基于模糊推理控制策略的CC、CV充电模式切换算法。采用频域法对CV充电模式下的控制环路传递函数进行分析,并考虑数字时间延迟对系统的影响;利用MATLAB/SISO设计工具,分别对电流内环和电压外环控制器的零点位置与环路增益进行优化,以提高系统的整体性能。仿真与实验结果验证了所提策略的正确性与可行性。

基于虚拟阻抗的逆变器死区补偿及谐波电流抑制分析

并网逆变器作为可再生能源发电系统与大电网之间的关键接口,在控制模式及电能质量方面有着较高的要求。间接电流控制逆变器既有较快的电流响应,也可实现并/离网模式的平滑转换。该文以并网逆变器为研究对象,对开关体器件死区效应产生的谐波电流以及电网电压背景谐波造成的并网电流畸变问题进行分析。进而提出虚拟并联陷波阻抗、串联谐振阻抗的改进控制策略,有效抑制了因上述两个问题引起的谐波电流,显著改善了并网电流质量。仿真及实验验证了所提方法的有效性。

基于双d-q坐标系的并网逆变器控制策略

根据三相并网逆变器的数学模型分析了直接电流控制策略和间接电流控制策略的控制机理。忽略线路电阻时,在单位功率因数情况下,逆变器输出电压d轴分量总等于电网电压峰值,据这一特征提出对逆变器d轴电流分量id单闭环的间接电流控制策略。分析了新方法的并网功率因数受线路阻抗与电网电压检测精度的影响程度,并根据造成功率因数低的原因提出了一种在双d-q坐标下的并网控制策略,将不同的量设定在不同的坐标系中,但双坐标中所有的量仍满足平行四边形法则,实现了单位功率因数并网运行。仿真结果表明,所提控制策略具有良好的控制效果。

有功调频-无功调压的间接电流型并网逆变器控制方案

分析了并网逆变器的数学模型,得出逆变器输出电压的频率和幅值与电网吸收的有功和无功的关系,并基于此关系,提出了一种间接电流控制型并网逆变器控制方案,即在锁相环完成锁相的基础上,通过有功功率闭环调节逆变器输出电压的频率,通过无功功率闭环调节逆变器输出电压的幅值。为保证逆变器相位调节的精度,提出了一种逆变器频率调节算法。仿真和实验验证了所提出控制方案的有效性。

基于RTDS的DSTATCOM小步长网络建模仿真

分析了DSTATCOM输出电流四象限运行的矢量关系,在RTDS仿真环境中搭建了DSTATCOM小步长仿真网络模型,并通过该仿真网络分别对单变量控制以及双变量和配合控制的3 0 kvarDSTATCOM进行了仿真研究。结果表明:RTDS动态负载模型从电感性切换到电容性的调整时间不到一个工频周期;DSTATCOM无功功率补偿效果在双变量和配合控制时要优于单变量控制。

基于电流源型变换器的大型同步发电机励磁

将基于全控开关器件的电流源型变换器用于大型同步发电机励磁,采用正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术控制开关状态。利用dq坐标系的间接电流控制实现对SPWM电流源型变换器功率双向流动的控制。验证了SPWM电流源型变换器带大电感负载运行的可行性。仿真试验表明,与传统可控硅励磁相比,整流时该励磁系统能向发电机端发出或吸收无功,逆变时能使励磁电流快速下降、加快励磁系统调节速度、发电机故障时实现交流灭磁。

基于电流间接控制的STATCOM系统仿真研究

静止同步补偿器(STATCOM)因具有无功补偿响应速度快、连续调节范围宽等优点,已经现代电力系统中重要的补偿设备之一。对不同控制策略STATCOM的补偿效果进行研究是该领域值得关注的关键问题。在此对STATCOM主电路进行四重化的结构优化,有效降低谐波含量,控制策略上采用电流间接控制方法,在Matlab/Simulink平台上实现了补偿系统的建模和仿真,通过比较补偿前后系统功率因数的变化,验证了所采用控制策略的正确性和有效性。

多机并网逆变器的并网/并联统一控制策略

分析了多机并网逆变器系统,得出其等效电路,推导出调节逆变器输出电压的相位可以调节逆变器输出有功功率,调节逆变器的输出电压幅值可以调节逆变器输出的无功功率。根据该理论,提出了一种多机并网逆变器的并网/并联统一控制策略,通过有功功率闭环调节逆变器输出电压的频率,通过无功功率闭环调节逆变器的幅值,给出了系统的运行流程,并分析了该方法内在的反孤岛能力。仿真和实验证明,所提控制策略在逆变器并网与并联时控制效果优良,并能实现平稳转换。