一种单相Quasi-Z源逆变器二次谐波电流抑制策略

为抑制单相qZSI直流侧二次谐波电流,提出一种基于虚拟阻抗的二次谐波电流抑制策略。该控制策略通过引入串联虚拟阻抗附加控制以提高单相qZSI在2f_(0)处的闭环输出阻抗,用以有效抑制直流侧的二次谐波电流。同时,综合考虑二次谐波电流抑制要求以及保证系统稳定裕度等约束条件,提出该控制策略的闭环参数设计方法。最后通过数字仿真和基于RT-LAB的硬件在环仿真验证了所提二次谐波电流抑制策略以及其闭环参数设计方法的正确性。

潮流准调和分析方法探讨

潮汐和潮流的调和分析是海洋水文资料分析的基础方法,通常采用最小二乘法处理调和分析过程产生的矛盾方程,但以往受到计算能力和程序语言的限制,导致矛盾方程的求解方法较为复杂,不利于海洋科技工作者掌握和使用。本文以短周期观测潮流数据的准调和分析方法为例,探讨了潮流准调和分析方法中矛盾方程的解法,对以往的正规方程解法进行了推导和说明,同时,提出了更为简洁的矩阵表示方法,对2种方法的优劣及特点进行了分析,认为矩阵方法更适合程序化在计算机上进行分析计算;在此基础上采用江苏大丰附近海域观测的三周日潮流数据作为实例进行计算,运用矩阵解法求出其调和常数、椭圆要素以及余流,并对同时期潮流数据进行了预报,预报结果能很好地吻合原数据。

基于dSPACE的单相并网逆变器控制策略研究

针对电压畸变导致并网电流谐波含量较高的问题,文中提出准比例谐振控制与电压前馈相结合的控制策略。结合准比例谐振控制器在谐振频率处增益无穷大的特点,减小并网电流稳态误差,并引入电压前馈消除电压对系统影响,达到了改善并网电流质量的目的。文中分析了单相并网逆变器数学模型,通过闭环控制来抑制因电压畸变产生的并网电流谐波分量,同时采用控制变量法设定准比例谐振控制器参数,分析准比例谐振控制器参数对系统性能的影响。最后建立MATLAB/Simulink仿真模型并搭建dSPACE-DS1104半实物仿真平台,通过不同策略下的仿真与实验验证了所提策略的有效性。

琼州海峡西南部秋季海流特征分析

为深入了解琼州海峡西南部海域的潮流特征,采用准调和分析方法对2022年秋季琼州海峡西南部实测海流资料进行分析,得到潮流性质、潮流特征和余流特征,并计算潮流最大可能流速。结果表明:琼州海峡西南部潮流以规则全日潮流为主,近岸则为不规则全日潮流,潮流运动形式为往复流;涨潮流以西向流为主,落潮流以东向流为主;潮流最大可能流速为0.85~2.58 m/s,方向为W-E、SW-NE;余流流速在0.01~0.23 m/s之间,余流流向以西向为主。本研究丰富了调查海区水文资料,为该海域开发利用和通航安全等提供基础数据。

灌河口海域潮流特征分析

运用灌河口海域大潮期6个测站潮流资料,根据准调和分析理论编程计算,结果显示:观测海域的潮流特征表现为规则半日潮,M2半日分潮是主要的潮波,潮差较大;浅水分潮比值远大于0.04,表明本海域的潮波在浅水区变形颇为显著;潮流运动主要表现为旋转流的形式,运动方向为NW—SE;余流的流速在垂向上有表层>中层>底层的特征,而不同水层的余流方向有较大的差异。

基于改进DFT和时域准同步的间谐波检测算法

快速傅里叶变换(FFT)在非同步采样时存在频谱泄漏和栅栏效应,由此产生的谐波与间谐波之间的频谱干扰会严重影响间谐波参数测量的准确度。为减小谐波与间谐波之间的频谱干扰,提出一种基于改进离散傅里叶变换(DFT)和时域准同步的间谐波检测算法,采用改进DFT算法精确估计基波频率,利用三次样条插值重构准同步采样序列,用FFT算法对单个周期重构序列进行处理,得到基波和谐波的参数,并将基波和谐波成分从重构序列中减去,再次用FFT算法和最大谱峰搜索法对剩余序列进行处理,确定每一个间谐波成分的参数。仿真结果表明,该算法不仅能提高频率分辨率,还可以有效排除谐波和间谐波的频谱干扰,且间谐波检测的准确度高、稳定性好、运算量小。

基于准同步DFT的非整数谐波分析算法

在准同步DFT谐波分析算法的基础上,提出了一种基于非整数波概念的谐波分析算法。该算法的核心思想是:信号频率漂移导致频谱峰值出现的位置与理想位置不一致是短范围泄漏产生的根本原因,而信号频率的漂移可以通过测量相邻点基波相角差来获得,那么应用该漂移值对基波和高次谐波的波次值进行非整数修正就可以准确测量各次谐波的幅值和相角。仿真实验和工程实例证明,该算法能够有效抑制频谱的长范围泄漏和短范围泄漏,提高基波与高次谐波的幅值与相位测量准确度。

基于最小二乘的准同步DFT幅值线性修正方法

准同步离散傅里叶变换(DFT)谐波分析频谱泄漏的主要原因是信号频偏导致的短范围泄漏。在分析准同步DFT短范围泄露特性的基础上,给出了基于最小二乘原理的准同步DFT幅值线性修正方法。该方法的具体思路是构建基波幅值误差曲线,采用最小二乘法得到基波幅值误差的线性修正方程,推广基波幅值误差线性修正方程到高次谐波,获得高次谐波幅值误差的线性修正方程。仿真实验表明,准同步DFT幅值线性修正方法既能够获得高精度的幅值分析结果,又能够降低算法复杂度,实现实时运算。

进一步提高准同步采样谐波分析法准确度的方案

本文在准同步采样谐波分析法的基础上 ,提出了进一步减小谐波分析误差的方法 ,通过计算机仿真实验证实 ,该方法能有效的提高基波与高次谐波幅值与相位测量准确度。

基于采样逼近的准同步改进算法研究

准同步算法在和离散傅里叶变换结合求取周期信号的幅值和相位时,由于被测信号频率未知或仅知道被测信号的频率变化范围,在求解傅里叶系数时只能将采样频率作为被测信号频率带入造成傅里叶系数计算产生理论近似,尤其是在求解各次谐波初相角时频偏越大,求解相位误差相应增大。本文首先基于准同步测频差原理求出被测信号的实际频率,重新选取采样点使其逼近整周期采样点数,再将计算频率代入傅立叶变换中的基函数频率,最后迭代求取傅里叶系数。计算结果表明这种基于频率代入并采样逼近的改进准同步算法可以极大地提高准同步谐波算法的准确度。

绝缘子串上污秽物对电压分布的影响

绝缘子串表面污秽分布不同,影响绝缘子串电压分布。用有限元法,在ANSYS软件中建立污秽绝缘子串三维模型,改变污层位置、污秽参数等条件模拟不同污秽物分布形式,采用准静态谐分析法研究污秽分布对污秽绝缘子串电压分布的影响。计算结果表明均匀湿润污秽绝缘子串电压分布比洁净绝缘子串均匀,周向分布不均的污秽绝缘子串湿润后两侧电位分布不一致,而两端污秽较重的绝缘子串中间部位分布电压最高;污秽干燥时对绝缘子串电压分布影响甚小。

东海三定点周日海流观测的准调和分析

应用短期资料的潮流准调和分析方法,对东海三定点测站获得的表、中、底3层的25 h连续海流资料进行了分析,计算了3测站O1,K1,M2,S2,M4,MS46个主要分潮的北、东分量潮流调和常数,并给出了各测站在各层的潮流椭圆要素。计算结果表明:该海区潮流属于正规半日潮流性质,半日分潮流的北分量大于东分量,呈现旋转流的性质,按顺时针向旋转。分析结果也反映出表层、中层的浅水分潮在观测海流中所占的份额高于底层的浅水分潮。结果有助于了解该海区的潮流性质并为潮流数值模拟提供校验实测数据。通过与同期获得的悬浮物浓度剖面数据的比对,将有助于研究潮流与该地区悬浮泥沙浓度分布之间的关系。

浅水港口潮汐预报准调和方法的改进

文中提出了浅水港口潮汐预报准调和方法的两个改进方案.一个是在方国洪等(1981)《浅水港口潮汐预报的一个方法》基础上,增加14周/日、16周/日以及与前期潮汐状况有关的浅水准调和项共6项(方案Ⅰ);另一个在是王骥(2001)提出的方案基础上改进的方案,该方案与方案Ⅰ相比,增加了5个准调和项(方案Ⅱ).这两个方案选用相同的57个调和分潮,但分潮的组合及派生出的准调和项有所不同.方案Ⅰ用40项准调和项表示浅水效应,方案Ⅱ则包含长周期、全日、半日周期的准调和项18项.经过大量实测水位资料的分析和预报检验,表明改进后两个方案对浅水港口潮汐的预报精度均较改进前的准调和方法和传统调和法有明显提高,对第一类浅水港(以吴淞港为例),文中所列的8项预报指标都有显著提高,特别是低潮时均方差由26.8 min降至15.1 min;对第二类浅水港(以成山角为例),高潮时均方差显著减小,由39.6 min减至26.7 min.

基于离散傅里叶级数的非同步采样下谐波功率测量算法

为准确测量谐波功率,提出一种基于离散傅里叶级数的算法。误差分析表明,在非同步采样下,该算法误差较大,且其与电网实际频率的波动近似呈正比。针对此,通过修正三角基函数集和采用准同步迭代运算方式,提出减小计算量的方法,并对算法进行优化。仿真结果表明,稳态条件下,所提优化算法可适应电网频率±0.5 Hz的波动,计算准确度达10-6量级;在准稳态条件下,该算法用于谐波电能计量的准确度也高于对比的三种算法,验证了所提优化算法的有效性。

基于准同步采样技术的配电网电能质量在线监测装置

研制了一种新型电能质量在线监测装置,采用数字信号处理器和大容量闪烁存储器对配电网频率、基波、谐波等运行参数进行实时分析和不间断存储。其数据采集环节运用同步技术,通过对工频周期实时估算和采样序列指针周期性复位的方式,不仅实现了频率变化输入信号的相位锁定和整周期采样、还能显著提高输出频谱的响应速度。此外,监测装置和PC系统的数据通信与监测数据二次分析软件相配合还突破了电能质量分析的单点模式,并实现了综合监测报告的自动生成。实验室样机的测试结果与参考仪表数据相一致,表明该装置在实时谐波分析在线电能质量监控中具有良好表现。

广东流沙湾4个测站2个周日潮流观测的准调和分析

采用短期资料的潮流准调和分析方法,对水深为4.4～17.0 m的流沙湾4个测站2个周日潮流观测获得的表、中、底层的潮流资料进行了分析,分别计算了4个测站O1、K1、M2、S2、M4、MS4共6个主要分潮的潮流调和常数,并给出了各观测站位在各层的潮流椭圆要素.计算结果表明:流沙湾主要为日潮流海区,其中湾外为规则日潮流,湾内为不规则日潮流;湾外主要分潮流的北分量一般大于东分量,而湾内主要分潮流的北分量一般小于东分量.观测期间余流的流向主要呈西北向,最大余流流速出现在湾内地形突然收窄处,且在湾内中层余流流速要大于表、底层余流流速.整个海区潮流的可能最大流速表层在57～107 cm/s之间,中层在53～106 cm/s之间,底层在34～98 cm/s之间.流沙湾湾外潮流主要为顺时针的旋转流运动,湾内为带有旋转流的往复流运动.

一个简化的潮汐预报准调和分析方法

根据潮汐动力学寻找高频潮族与低频潮族之间可能的相互作用关系,在只考虑相角变化率的情况下,建立一个简化的浅水准调和分析模型.连云港多年实测数据检验结果表明:相对于原准调和分析模型,简化的浅水准调和分析模型中最小二乘法的法方程组系数矩阵条件数小很多,简化后的模型计算更为稳定.在实测数据时间较长的情况下,简化前后的模型预报精度相当;当实测数据时间较短时,原准调和分析模型没有传统的调和分析模型预报结果精度高,而简化后的浅水准调和分析模型的预报结果与传统的调和分析模型相比,结果精度相当,特别是简化后的模型与原准调和分析模型相比,计算时间减少了68%.

基于LabVIEW DSP模块的手持式电力谐波分析仪

提出一种基于全功能可视化数字信号处理器(DSP)设计工具LabVIEW DSP模块的手持式电力谐波分析仪开发方案,以32位浮点DSP芯片为核心,通过传感器、A/D转换器等较少硬件,完成电压、电流实时采集,而准同步采样、数字滤波、加窗、快速傅里叶变换(FFT)运算、电参量计算等工作由DSP芯片里的软件完成。方案充分利用了LabVIEW DSP模块的交互性、易用性、集成资源以及DSP芯片数据处理能力,达到了缩短开发周期、降低开发难度等目的。研究开发的谐波分析仪具有功能多、体积小、性能高、功能扩展方便等特点。

烟墩角海域二测站周日水温及潮流变化特征

为加深对山东半岛东部养殖区的海流、海温变化特征,及其与该地区生态特征分布之间关系的认识,应用短期资料的潮流准调和分析方法,计算了烟墩角海域两个测站的O1,K1,M2,S2,M4,MS46个主要分潮的北、东分量潮流调和常数,并给出了各测站在各层的潮流椭圆要素。结果表明:该海区水温呈现层化结构,在1天内呈现两个波动,与N-S向潮流变化关系密切。海区除湾内表层外属日潮性质外,潮流属于正规半日潮流性质,半日分潮流的北分量大于东分量,呈现典型往复流特征,最大流流向多为南北向。分析结果也反映出表层、中层的浅水分潮在观测海流中所占的份额高于底层的浅水分潮。

后水湾网箱养殖区五测站两周日海流观测的准调和分析

应用短期资料的潮流准调和分析方法，对后水湾网箱养殖区五测站两周日海流观测获得的表、中、底层海流资料进行了分析，计算了五测站 O1、 K1、M2、 S2、M4、MS46个主要分潮的潮流调和常数，并给出了各测站在各层的潮流椭圆要素。计算结果表明：后水湾主要为日潮流海区，从最北的海区边缘向湾内靠近避风锚地，潮流性质由不规则全日潮流变为不规则半日潮流；从湾口到湾内，各分潮北分量基本以全日潮流K1为主，其次为全日潮流O1和半日潮流M2，主要分潮的振幅逐渐降低，且越靠近湾内，浅水分潮的作用越大；各分潮东分量仍以全日潮流为主，但半日潮流的作用增大，可以达到与全日潮流相当的作用。观测期间最大余流值基本出现在中层，且处于两个开边界的F1和F5站位的余流值明显大于其它站位；各站位的表层余流基本指向西北-北-东北向，即朝向湾外；而中、底层余流基本指向西南-南-东南向，即朝向湾内，通过上、下层海水的运动，海区内物质最终可以向湾外输运。整个海区可能最大流速表层在29~70 cm/s之间；中层在43~62 cm/s之间；底层在30~47 cm/s之间。表层海水基本为逆时针的旋转流运动；而中、底层海水由于一直受到邻昌礁的约束，基本为往复流运动。