基于LC谐振单元的多回路开关电容型均衡电路

传统的串并联开关电容型均衡电路在工作过程中会产生影响电路可靠性的冲击电流,为了改善该问题对电路性能的影响,同时提升电路的均衡速度,提出一种基于LC谐振单元的多回路开关电容型均衡电路。电路的LC谐振单元由均衡电容串联电感元件组成,所有开关器件均工作在零电流开关模式下,这将有效降低开关损耗,并有效抑制电路中的冲击电流,从而延长开关器件的使用寿命,提高电路的可靠性。所提出的均衡电路采用两个LC谐振单元作为储能元件组的组间均衡支路,可以同时实现储能元件单体与单体之间以及储能元件组与组之间的均衡,在保证均衡精度的同时,有效地提升电路均衡的速度。详细地分析了电路的特点与工作原理,通过搭建仿真平台,将所提出电路与现有的同类型均衡电路对比,验证了所提出均衡电路对均衡速度的提升作用。搭建了五个串联超级电容的实验平台,实验结果表明,所提出的电路可以提升55.85%的均衡速度,并且对冲击电流有显著的抑制作用。

基于相间有源阻抗平衡单元的多相交错并联LLC谐振变换器均流策略研究

文中提出一种基于相间有源阻抗平衡单元的新型多相交错并联LLC谐振变换器均流拓扑。通过在相间构建有源阻抗平衡单元匹配相邻相的阻抗网络,从而平衡相邻相谐振元件因参数容差造成的输出电流不均衡。得益于相间有源阻抗平衡单元仅在相邻相之间传递部分能量,其增加的损耗较小。比较几种可能的相间有源阻抗平衡单元结构,并提出一种以开关电感作为有源阻抗平衡单元的均流拓扑。详细分析所述方案的均流机理和设计过程,并对其控制策略和多相拓展进行探讨。最后,通过搭建一台12 V/40 A的两相交错并联LLC谐振变换器样机,验证所述均流方案的可行性。

霍尔电推进PPU阳极电源拓扑技术研究

针对未来对大功率以及超大功率电源处理单元的需求,对国内外霍尔推力器阳极电源拓扑技术的研究现状进行了分析与总结,采用软开关四管Buck-Boost变换器的PWM加移相控制策略,结合对该策略的时序仿真分析试验,对传统“四边形电感电流”模式进行了改进,解决了电路工作在低负载情况下时,整个电路会因开关管的额外损耗导致变换器的效率降低的问题,使电路在全电压全负载范围内实现了开关管的零电压开通,将电感电流的有效值降到了最小,在极大地降低了开关管造成的损耗的同时提升了四管Buck-Boost变换器效率。

一种有源天线温度试验自动测试系统设计

某型有源天线批生产产品数量多,由于温度试验周期长,温度试验成为天线均衡高效生产的一个瓶颈环节。为解决生产需求,研制一种天线专用温度测试系统。分析了天线温度试验测试项目和测试原理,梳理现有测试设备测试效率低下的原因,集中讨论了研制设备硬件组成、测试功能、软件设计和自动化要求,重点研究了屏蔽装置以及对接工装的设计。研制的测试系统基于VS2015软件,通过上位机控制电源切换单元、波控切换单元和射频切换单元完成产品分时自动测试。研制屏蔽装置,不仅完成了天线在温箱内接收和发射功能测试,还保证了测试结果的真实有效。设计对接夹具,方便产品对接和更换。该温度测试系统具有测试时间短、测试产品多、自动化程度高的优点,在生产线投入使用后,效果良好,解决了天线温度生产瓶颈。

高速动车组进出隧道前照灯自动开关装置研究

本文针对山区高速铁路昼间行驶隧道多,高速动车组进出隧道需要司机频繁开关前照灯而造成很大的负担和一定的劳动强度等问题,研制出高速动车组进出隧道前照灯自动开关装置,光敏电阻传感器根据隧道内外光照强度不同,单片机自动控制高速动车组前照灯开启或关闭,减轻动车组驾驶员的工作强度,达到高铁运输安全的目的。

基于动态相量法的地铁牵引整流机组谐波传递研究

牵引整流机组在运行过程中具有非线性时变特性,对谐波扰动的传递作用导致其交直流侧的谐波交互影响,成为威胁地铁牵引供电系统安全稳定的潜在隐患。为揭示牵引整流机组交直流侧谐波传递的内在机理,采用基于动态相量表达的电压、电流开关函数描述牵引整流机组的非线性时变特性,分析整流变压器不同连接方式对开关函数的影响,给出开关函数的各阶动态相量计算式。以调制理论为框架,采用基于动态相量的矩阵运算进行牵引整流机组谐波传递计算,包括交流侧谐波电压传递和直流侧谐波电流传递,模拟牵引整流机组谐波传递过程,明确了谐波频率的变换关系。通过与PSCAD/EMTDC中详细电磁暂态仿真结果进行对比,验证了该方法的正确性和有效性,可为滤波装置参数设计与谐波抑制策略制定提供参考。

基于LaB_(6)阴极的伪火花开关仿真与实验研究

伪火花开关是一种具有高电压大电流的脉冲功率技术开关,高重频伪火花开关在对潜通讯、水下对抗、高能激光武器、污水处理、食品加工等领域中都得到广泛的应用。阴极材料的选择影响开关的触发导通过程,因此对重频性能具有重要影响。对触发单元进行仿真分析,将具有高发射性能的六硼化镧(LaB_(6))阴极与铜(Cu)阴极进行对比,得到电极材料对阴极发射电流以及触发单元电子密度的影响。测试了LaB_(6)、Cu两种阴极的伪火花开关,结果表明LaB_(6)阴极在重频工作状态下具有较宽工作气压范围,触发电压最低仅需100 V,具有良好的工作稳定性。

发电机出口刀闸合闸不到位原因分析及处理办法

以一起发电机出口刀闸合闸不到位为例,通过分析现象,从机械方面和电气回路方面入手,逐步排查可能导致故障的原因,逐一验证,最终通过试验找出故障原因为刀闸控制箱内限位接点动作连片有轻微变形所致。解决的临时措施为使用工具将合闸限位接点动作连片向上方弯曲倾斜一定角度,经反复试验可行;彻底解决方法为大修时更换限位接点动作连片和固定连片的弹簧。

TOPSWITCH与高压直流电源

在介绍开关电源新器件的基础上，重点介绍了运用Ｔｏｐｓｗｉｔｃｈ研制高压直流电源的电路组成、工作原理及变压器的绕制。

新型电压自均衡开关电容多电平逆变器

为了使用更少的器件实现更多的输出电平,同时解决传统多电平逆变器开关器件在高电压下工作时,其电压应力较大,容易损坏的问题,提出一种新型单电源开关电容多电平逆变器拓扑。该开关电容逆变器拓扑通过研究开关电容技术与级联H桥逆变器的结合,采用脉宽调制的方式经过逻辑组合进行调制,实现了高效的电压增益和电平输出。在保证电容电压自均衡的前提下,仅使用单个直流电源输入,产生三倍电压增益的七电平输出。然后,为了进一步拓展该逆变器的应用范围,介绍所提逆变器的扩展结构,并简要分析其工作模式。同时与其他类似拓扑进行对比,证明该拓扑优势。最后为了验证理论分析的正确性,设计了仿真和实验样机,对逆变器的性能进行了详细测试。

电源切换装置在铁路防灾监控单元的应用实践

文章介绍了双电源切换装置在铁路防灾系统中的重要性,并基于铁路防灾监控单元的供电特点,分析了基于固态继电器的双电源切换装置原理。实践证明,该装置可保障供电的持续性和稳定性,具有广阔的应用市场。

基于FSBB变换器的直流微电网SOC平衡控制策略

针对直流微电网工作时易出现储能单元SOC不平衡的现象,提出一种基于四开关BuckBoost(FSBB)变换器的直流微电网SOC平衡控制策略。使用四开关Buck-Boost变换器替换双向DC/DC变换器与蓄电池相联,既保证功率可以双向流通,又提高储能单元动态响应能力和抗干扰能力;设计了一种基于储能单元SOC平衡的改进下垂控制策略,将蓄电池SOC函数与下垂系数相结合,使各储能单元在充放电过程中按SOC值分配输出电流,实现储能单元SOC平衡和单元间电流合理分配;同时负载跳变时保持母线电压稳定,实现不同模式的平滑切换与功率分配,且无需互联通信,降低系统设计成本。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证了所提控制策略的正确性和可行性。

变压器有载开关吊芯装置设计研究

该研究设计了一种适用于变压器有载开关吊芯的吊装装置,此装置主要包括支撑单元、吊装单元、夹持单元3部分。支撑单元的底座、上支撑柱和斜支撑梁共同承担支撑装置及变压器有载开关的重量和荷载;吊装单元中的吊装工具通过防滑装置悬挂于横梁上,起重轮位于上支撑梁处,链条绕设在吊装工具和起重轮上,其中的一端与挂钩工具相连;夹持单元用于实现方便的吊装和检修操作,在吊装时将可伸缩夹持工具收起,然后将变压器有载开关的吊芯吊装到指定位置后放下夹持臂夹住吊芯。在实验中发现:应用该装置后,有载开关C级检修所需的时间明显缩短,说明该装置具有有效性。

500 kVA变压器油浸风冷系统控制分析

500 kV变压器作为电力系统中的主要设备,其冷却系统是保障变压器安全、稳定运行的重要辅助装置。当风冷系统无法正常工作时,如不及时排除故障将会对变压器正常运行造成严重的安全隐患,甚至造成变压器异常退出运行。文章对油浸变压器风冷控制策略进行了详细介绍,并给出了分析模板;同时,基于500 kVA变压器油浸风冷系统实况,阐述了油浸变压器典型风冷控制中的“风机组智能切换”策略。

TOPSWITCH与高压直流电源

在介绍开关电源新器件的基础上 ,重点介绍了运用Topswitch研制高压直流电源及其电路组成、工作原理及变压器的绕制。

基于SNMP的高铁CTC设备远近端通道监控单元设计

针对目前调度集中系统车务终端远近端通道缺少有效的监测手段问题,为进一步降低调度集中系统故障对行车安全的影响程度,深入研究并提出远近端通道监控单元设计方案。通过分析简单网络管理协议通信机制,明确在电务维护终端增加监控单元,主要包括代理进程、管理信息库、配置工具、告警通知、状态监视等模块。电务维护终端以用户数据报文协议方式实现交换机的数据配置、信息交互及处理、异常报警等功能,并能实时显示设备状态拓扑图。目前,该方案已在合肥段管内试用,应用效果良好,满足监控界面直观化和报警信息可视化等现场运维需求,可为调度集中系统故障处理提供参考。

DC-DC变换器拓扑族归一化分析方法

随着风光储氢等新能源发电与电力电子技术的飞速发展,高变比、宽范围的DC-DC变换器被广泛应用,对电力电子教学中相对应部分带来很高挑战。面对种类繁多的DC-DC变换器,该文以桥式开关单元作为基本“细胞单元”,采用“细胞单元–基础拓扑结构–演化规律”的思路,利用细胞单元搭建输入与输出电压转换的桥梁,提出一种DC-DC变换器拓扑族归一化分析方法。首先提出Buck和Boost 2种桥式开关单元,并对6种非隔离型DC-DC变换器拓扑提出基于细胞单元的统一画法。提出用Buck和Boost两种单元变换去阐述其他变换器拓扑、换流方式以及电压增益的思维范式,此外2种开关单元并联可组成桥式双向单元,进而扩展为双向、交错并联、升/降压DC-DC变换器。对于隔离型DC-DC变换器,从变压器绕组与器件串联桥路的理念出发,提出4种基本开关单元,分别为绕组与(单/双)开关管/二极管串联桥路。据此给出反激、正激的构建过程,进而扩展到推挽、单有源桥式、双有源桥式及N相交错并联式DC-DC变换器。这些变换器升降压增益范围宽,串并联组合灵活,对于多类型DC-DC场合具有重要的应用价值,同时也搭建起工程应用和书本理论知识的回溯映射桥梁。

单汽泵机组小汽轮机备用汽源无扰切换问题分析及措施

本文通过研究超超临界机组汽动给水泵小汽轮机汽源管道暖管疏水配置方法,分析目前汽动给水泵小汽轮机汽源切换过程中存在的问题,结合本机组所存在的问题,对备用汽源暖管方式进行改造。改造后大大提高了汽源切换的安全性、快速性,避免了因汽源切换导致的机组跳机,提高了机组运行的可靠性。

多模型自动切换技术应用于丁辛醇装置氢碳比智能控制

运用先进控制技术实现了丁辛醇装置多变量预估控制,提高了装置运行平稳率,羰基合成反应器反应温度、缩合反应加热器出口温度、丁醛蒸发器塔釜液位等主要工艺参数波动方差平均降低了70%以上。优化了产品质量,先进控制投用后丙烯消耗下降2.79 kg/t,单耗下降0.46%,每年节约丙烯获得的经济效益200多万元。针对丁辛醇装置氢碳比指标存在控制不稳定、操作强度高等问题,对氢碳比3种自动控制方案和实际运行效果进行了对比研究,创新性采用多模型自动切换技术,实现了丁辛醇氢碳比的智能和平稳控制,提高了氢碳比抗干扰能力。

改进的风电机组转矩控制策略

风电机组的变桨控制和转矩控制均基于转速信号设计,二者在额定转速附近发生耦合,造成转速波动,传统转矩控制将依据转速频繁进行控制逻辑切换,致使转速、功率大幅跌落;且在额定风速以上,传统转矩控制包含恒转矩和恒功率策略,二者在转矩、功率、传动链载荷方面各有优劣。为此,引入与桨距角相关的状态变量对转矩控制在额定转速附近的区域切换逻辑加以限制,并将转矩-转速控制曲线中的功率满发曲线段扩充到发电机额定转速以下的区域,以消除因转矩控制的区域频繁切换引起的转矩和功率跌落;然后,对转矩-转速控制曲线中的功率满发曲线段进行权值规划,兼顾风电机组额定转速附近的功率、转矩波动性能,并对连接最佳叶尖速比曲线段和功率满发曲线段间的过渡曲线进行动态优化。在典型湍流工况下对所提出的方法进行仿真验证,结果表明:改进的转矩控制策略提升了额定风速附近的风能捕获效率,消除了高风速区发电机转矩和功率跌落现象,合理地权值规划能兼顾转矩和功率性能。