考虑用电和馈电模式的变流器电驱系统建模与稳定性分析

由大量异步电机驱动设备构成的电力电子化交流配用电系统存在严重的次/超同步振荡问题。电驱系统正常工作时具有用电和馈电2种运行模式,现场振荡现象表明不同的运行模式对系统的稳定性影响也不同。建立了含机侧系统的电驱系统详细阻抗模型,利用阻抗分析法揭示了电驱系统接入电网的次/超同步振荡机理,分析了运行模式、电网强度、控制参数、交流电压幅值等因素对系统次/超同步稳定性的影响,并基于相位裕度灵敏度明确了主导影响因素。基于实际系统数据,搭建了时域仿真模型,仿真复现了振荡现象,并验证了理论分析的正确性。

交流双边供电系统供电能力分析

牵引供电系统采用双边供电方式可以取消相邻牵引变电所供电臂电分相,我国轨道交通直流供电系统基本采用双边供电方式,交流供电系统尚未应用该方式。本文针对交流双边供电系统,从电压损失、电流需求、牵引网能耗等方面进行分析,并给出研究结论。

基于分布式协同控制技术的分散式无功补偿技术方案研究

结合实际工程的应用实例从分散式无功补偿方案的提出、分布式协同吸收方案的理论、具体工程方案的设计进行简单的论述。结合线路开通后的实际运行工况,利用设置于正线的能量回馈吸收装置实现了分散式无功补偿,该方案可减少或完全取消设置于主变电所侧的SVG容量,充分开发和利用了能馈吸收装置的能力,节约了工程投资,实现了既定设计目标。

无线电能传输系统最大效率追踪及恒压输出复合控制方法

针对无线电能传输(WPT)系统的传输效率受耦合线圈之间的互感以及负载影响的特点,该文提出一种基于阻抗匹配技术的最大效率追踪及基于前馈PI控制的恒压输出复合控制方法。首先,对双边LCC型WPT系统的参数和传输效率进行分析,通过调整系统参数优化系统的传输效率。其次,在二次侧使用DC-DC变换器采用阻抗匹配的方法实现最大效率追踪,同时在一次侧采用DC-DC变换器利用前馈PI控制器闭环控制负载端电压实现恒压输出。该方法中,效率追踪和电压控制之间相互独立,互不干扰。此外,该方法还通过系统工作时的电路参数来估算线圈间的互感值,并通过线性拟合的方法对该估算互感值进行修正,得到更精确的互感估算值。最后,通过搭建实验平台验证了该方法的可行性和有效性。与PI控制相比,前馈PI控制方法在快速性和抗扰动性上均具有明显优势。

二阶系统有限时间控制方法综述

相比于传统且经典的比例–积分–微分(PID)控制,带有指数参数的有限时间控制方法具有更好的控制性能,因而引起广泛的关注和研究.本文首先从方法设计和稳定性分析角度,对现有主流有限时间控制方法进行整理和归纳,将其分为17种有限时间状态反馈控制方法及6种有限时间输出反馈控制方法.其次,以一类具有普遍和基础性的二阶系统为例,统一变量和参数,给出了每种控制方法对应的控制器的显式结构.然后,通过原理分析和比较分析,对每种控制方法的优点及不足之处进行了总结,尤其是给出了终端滑模控制具有“控制奇异与收敛时间矛盾性”的结论,以及指出了一些方法存在较大保守性的问题.最后,通过列表的方式展示了所有有限时间控制方法的优缺点及值得进一步深入研究的课题.

含负载前馈补偿的电流型PWM整流器改进无差拍控制

针对三相电流源型PWM整流器直流侧电压-直流侧电流双闭环控制策略中动态响应速度较慢、参数整定复杂的问题,该文提出一种无差拍预测电流控制与负载功率前馈补偿相结合的改进控制策略。首先,分析三相电流源型PWM整流器在两相静止坐标系中的网侧离散化数学模型,在此基础上,电流内环采用无差拍控制跟踪网侧电流,但由于电感参数与控制延时的影响,将导致网侧电流控制精度及波形质量下降。针对此问题,该文采用改进型无差拍控制策略,并利用根轨迹法对电流内环稳定性能进行分析。在环路设计中,通过在外环上加入负载功率前馈等效电流,加快了系统动态响应,解决了负载突变时直流侧电压超调问题。最后,对传统方案和改进方案进行了对比仿真测试和样机实验,验证了所提控制策略的正确性。

一种基于脊间隙波导的宽频带馈电线源设计

设计了以脊间隙波导(RGW)功分网络为基本结构的宽频带馈电线源,该线源可用以激励平行板波导中的准TEM模式波,并用作宽带连续横向枝节(CTS)天线的馈电结构。首先对RGW阻带和单模带宽特性进行分析,以确定RGW的结构参数;进一步研究了宽带1分2功分器的设计方法、RGW模式到平行板波导模式的过渡结构方案;借助多级阻抗匹配和感性金属柱加载技术,实现了低反射等功率分配,以及输出端口到平行板波导的宽带匹配;最后将各分级结构级联得到1分8 RGW网络线源。对宽频带馈电线源进行了样机加工、装配和测试,在12 GHz~22 GHz频率范围内,其反射系数低于-15 dB,实测方向图与等幅同相均匀线源方向图吻合度很高,证明该馈电线源幅相一致性优异,是一种高效率的CTS天线馈电线源。

5G低成本建设方案研究

900 MHz网络的大规模建设,给运营商带来了极大的成本压力,低成本建设成为运营商的迫切需求。首先对5G站点的成本组成进行分析,得出影响建设成本的主要因素为主设备价格,影响维护成本的主要因素为租金、电费,通过分场景设备选型及900 MHz室分等方式达到降低主设备投资的目的,通过直供电改造、天馈整合、落实免租免电政策等方案降低租金、电费等维护成本,同时分析了低成本方案可能对网络覆盖、网络质量及网络容量等方面造成的影响。

新能源在网络化牵引供电系统中的调节应用研究

为提升新能源在电气化铁路牵引供电系统中的利用效能,梳理了光伏、风能等新能源形态以及再生制动能量特征,从网络化牵引供电系统结构入手,分析了新能源接入牵引供电系统的拓扑结构及协同运行策略,兼顾再生制动能量利用,优化了直流环节在牵引负载冲击影响下的动态特性,并基于网络化牵引供电系统牵引潮流调控模式,将新能源作为牵引调节功率的主要来源。通过仿真分析验证了技术方案的可行性,为新能源接入牵引供电系统提供了新的技术路线。

基于供电能力的行车动态卡控方法

[目的]在城市轨道交通线路中,牵引供电设施支持列车运行的数量具有上限。当前续列车故障或者繁忙线路列车追踪密度过高时,可能导致供电臂负荷电流过大而引起电力开关跳闸,从而严重影响运营。传统的ATS(列车自动监控)系统无法智能化掌握供电系统的实时运行情况,需研究供电能力和行车的关系以实现行车动态卡控。[方法]基于供电臂供电能力分析以及列车运行曲线,提出一种行车动态卡控方法。通过对信号、供电、车辆和轨道等多专业数据进行融合分析,并结合大数据电流曲线预测模型,实现对供电负载能力的动态监测与预测。将预测的电流曲线与列车ATO(列车自动运行)运行曲线有机结合,实时调整进入当前供电臂运行的列车数,实现动态卡控列车运行。该方法在深圳地铁16号线上进行了实例验证。[结果及结论]基于供电能力的行车卡控方法通过预测列车所需取流动态调整列车运行,可有效避免因行车导致过负荷引起的供电系统跳闸故障,在保证运营效率的同时,提高了线路运营的安全性。

发电厂主给水管道设计及应力计算

通过采用最新三维设计软件的技术,梳理某垃圾焚烧发电厂主给水管道设计流程,提出了参数选取、材料选用的优化原则,展示了三维软件在电力工程设计中的优势。首先,提出了主给水管道参数的选用原则;其次,使用PDMS软件对管道及相关设备进行了建模;再次,提出了管道材料的选用原则;然后,使用AutoPSA软件计算了管道的应力;最后,将应力计算结果用于指导支吊架的配置。通过采用三维软件正向设计,不仅提高了设计效率,而且满足了主给水管道的布置要求,应力合理不超标,保障了管道和设备的长期运行安全。

混合动力船舶双向充电装置高性能控制策略

充电装置作为混合动力船舶最重要的组成之一,保证了系统主交流电网与主电池之间的能量转换。因此,研究其控制策略以及充电效率等问题对今后混合动力船舶的发展具有重要的指导意义。基于此,本文首先针对混合动力船舶充电装置的电路拓扑进行了分析。其次,重点对系统中不同工作模式的控制策略进行了研究,在充电和馈网模式下,提出了一种基于三相PWM整流器的预测直接功率控制的新型整体控制策略,对传统的控制策略进行了改进,简化充电/馈网模式的控制策略并提高了充放电效率和集成度。最后通过Simulink软件的仿真平台以及样机实验平台,仿真和实验分析验证了所提出控制策略的有效性和准确性。

干熄焦余热锅炉用给水泵优化设计

针对干熄焦余热回收发电的抽汽量受下游负荷影响较大存在频繁波动,造成余热锅炉外供蒸汽量波动、锅炉压力波动、锅炉用高压给水泵处于间断或连续小流量(流量Q<30%设计点流量)运行状态,容易发生汽蚀、振动大、平衡盘研磨、轴承温度高等问题,以DGB150-140×15型多级给水泵为研究对象,采用高稳定性、长轴转子结构系统设计方法,提高转子系统扭转刚度与强度;减弱泵的“二次回流”强度,确保泵在小流量工况的运行稳定性与可靠性;设计轴承托架与泵进口、出口段一体化结构及大、小平衡鼓组合平衡机构,确保稀油自润滑轴瓦、滚动轴承温度及振动均符合国家标准及国外客户要求。

基于数据挖掘的火力发电厂锅炉给水泵振动故障监测

由于当前锅炉给水泵振动故障监测方法监测精度较低,无法及时对给水泵运行中潜在的故障隐患进行监测,因此在传统振动故障监测方法的基础上,引入数据挖掘技术,提出了一种新的给水泵振动故障监测方法。利用分频段控制技术的原理,提取给水泵振动故障频带特征;根据NSET故障监测模型与相似度理论,设定给水泵振动故障监测阈值;采用数据挖掘技术,设计给水泵振动故障监测流程,实现振动故障监测。通过实验分析可知,采用新的监测方法获得监测结果的准确率均在95.47%以上,且监测速度得到了显著提升,具有较高的可行性。

UPS电控系统在降低海上平台电力关断风险中的应用

阐述钻采平台UPS系统的故障原因,通过对UPS系统馈线柜开关保护方式的优化升级,将欠压脱扣优化为分励脱扣,并对UPS电控系统、镍铬蓄电池备用电源系统优化,从而解决设计缺陷。

火电机组给水泵汽轮机振动跳闸的原因与防范措施

以某厂4#机组给水泵汽轮机突然出现1#轴承振动增大至保护值而导致机组跳闸为例,通过对该类生产事故的调查分析发现,转子联轴器不对中导致叠片式联轴器膜片断裂损坏,是给水泵汽轮机轴承振动增大的主要原因.为此,除及时采取相应的故障处理措施排除生产事故外,还根据此类故障产生的原因,提出相应的防范改进措施,以保障发电机组的安全运行.

新形势下饲料行业进出口贸易的人才培养

本文对新形势下饲料行业进出口贸易的人才培养进行了深入探讨,在当前饲料市场分析和趋势分析的基础上,对我国饲料行业进出口贸易现状进行了剖析,同时认识到在提升企业核心竞争力和增强国际竞争力方面人才培养显得愈发重要。然而,当前人才培养面临着诸多困境,如人才培养质量不高、人才成长与行业诉求不符等问题。为了应对这些问题,本文提出了相关策略,如培训与实践有机结合,重点关注新型饲料材料与技术人才培养,建立完善的人才选拔和保障机制,加强行业与高校合作共育等人才培养策略,以期为饲料行业进出口贸易人才培养提供一些借鉴和参考,以助力饲料行业更好、更快地发展。

基于前馈补偿的双馈感应发电机励磁控制研究

针对双馈感应电机在发生低电压故障时定转子产生瞬时暂态振荡电流及传统Crowbar电路保护方式,将使其消耗较大无功而降低可控性的问题,提出一种转子电流前馈补偿的励磁控制方案。根据双馈电机的数学模型及等效电路结构,分析其定子侧电网发生低电压故障时的电磁暂态特性,归纳定转子暂态电流的变化规律。再通过电网电压与转子电流对定子电流的控制传递函数,分析电网电压跌落对定子暂态电流振荡的作用机理,并提出由控制转子电流对定子电流进行前馈补偿的故障穿越方案,经仿真分析证明了其有效性。

一种无片外电容高电源抑制比LDO设计

低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)电路要求低输入输出压差和高电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio,PSRR)。本文采用前馈纹波消除电路和负电容电路实现了在低输入输出压差(≤0.2 V)条件下分别对无片外电容高电源抑制比LDO的10 KHz以下频段和1 MHz频带内的电源噪声抑制能力进行提升。此外,提出的方案还通过调整第二级误差放大器的增益,实现了级间电源噪声制约,进一步提升了电源抑制比。本文基于SMIC 55 nm工艺对提出的LDO电路进行了设计与仿真。结果表明,设计的LDO在1.8 V输入电压下可以获得稳定的1.6 V输出电压,输入输出压差≤0.2 V,在1MHz以下频段内PSRR均大于75 dB,10~100 KHz频段的积分噪声为15μV_(RMS)。此外,该LDO还实现1.43 mV/V线性调整率,负载调整率为10μV/mA,总体电路消耗静态电流为76μA。

光伏跟踪电机的分数阶自抗扰控制方法

针对光伏跟踪系统运行时负载端产生高频振荡以及在运行过程中遇到的极端天气等不可控因素导致的系统失调、鲁棒性降低等问题,根据光伏跟踪系统中负载反馈模型实现速度控制,设计了一种改进型分数阶自抗扰控制器。该控制器采用函数优化后的分数阶跟踪微分器和线性组合的分数阶扩张状态观测器来抑制高频振荡,加快负载端速度响应并提高系统抗干扰能力。实验结果表明,改进后的分数阶自抗扰控制器使得抑制了负载端39.60%的高频振荡,系统稳态时间缩短了20.83%,转速波动减少了36.97%,有效改善了系统控制性能,提高了系统鲁棒性。