三相四线三电平储能变流器中点平衡优化控制

传统三电平中点平衡控制方法在低不平衡度下对中点波动的抑制效果显著,然而在高不平衡度负载下有待改进。本文通过对不平衡程度进行实时检测分析,提出一种基于零电平分解的中点平衡优化控制方法。在不平衡程度达到临界阈值时,对零电平分解作用区域和分解量进行协调控制,使三电平三桥臂储能变流器在高不平衡度工况下的中点电压波动得到较好抑制。仿真实验结果验证了所提方法在各不平衡度负载工况下均具有良好的中点电位平衡能力。

基于零序导纳变化的跨线异名相两点相继接地故障检测

小电流接地系统中普通单相接地的故障检测技术已逐渐成熟,但一些特殊的接地故障的特征与检测方法仍需深入研究。文中针对不接地系统与谐振接地系统发生的跨线异名相两点相继接地故障,建立了等值电路模型,分析了后发接地故障前后故障路径与非故障路径的电气量特征。分析发现非故障路径零序导纳始终不变,而在两个接地点过渡电阻均小于3000Ω的条件下,故障路径零序导纳的模值或相角至少有一项存在明显差异。基于此,提出了基于零序导纳变化的小电流接地系统跨线异名相两点相继接地时后发故障检测方法,可进一步实现后发故障选线与定位。基于数字仿真和实际故障数据验证了故障特征分析的正确性与检测方法的可行性。

零相位差非点插值和野值识别剔除技术研究

在干涉仪测向系统中,零相位差非点插值和野值剔除效果直接影响到测向精度。通过对比不同插值方法和分析相位差野值的表现形式,提出了一维线性插值,以及直方图聚类法和二阶导数法两种野值识别及剔除方法,通过对比两种剔除方法的效果,直方图聚类法在野值识别处理上具有更强的工程适用性。

城市轨道交通中性点不接地供电系统单相接地保护新方案

通过对城市轨道交通中性点不接地供电系统中不同位置发生单相接地故障时的对地电容电流进行分析,提出了对应的保护新方案。文中明确了该保护方案的系统配置、保护定值设置及相应的控制逻辑,并对控制逻辑进行了验证。

电力系统实时相位同步方法的研究和比较

本文较全面地综述了过零点检测、锁相环、加权最小均方差估计和变换角检测等常用的相位同步方法及其改进型的工作原理、理论成果和应用情况。同时分析、比较了噪音、谐波、频率波动和三相不平衡等电能质量扰动对上述较为普遍使用的相位同步方法检测精度的影响,确定了各种相位同步方法的优、缺点和适用范围。最后结合分布式发电和相量测量单元等新技术的出现提出了一些关于相位同步方法的值得深入讨论的问题。

断路器型零损耗故障限流装置的研制及试验

装设故障限流装置是解决日益严重的电网短路电流超标问题的有效技术措施之一。基于智能快速断路器技术、短路电流过零点精确相控开断技术研制了一套330 k V开关型零损耗电网故障限流装置。该装置采用模块化设计方法,在正常运行时损耗为零,短路故障发生20 ms内,可将80 k A及以下的短路电流限制在系统断路器安全开断水平。装置成功在330 k V线路上通过了带电、挂网运行和2次人工单相瞬时短路试验,验证了装置满足安全性、有效性和可靠性的要求。

脉冲涡流检测的谱分析方法与缺陷分类识别

脉冲涡流检测技术采用周期矩形波作为传感器的激励信号,其检测信号可以在时域进行分析,也可以在频域进行分析。在频域分析中,目前的研究主要对其幅频谱进行特征提取分析。将矩形波激励信号看作一种多频不等幅正弦合成信号,分别对脉冲涡流检测信号的幅频特性和相频特性进行分析。结合脉冲涡流检测信号的频谱特点,在幅频谱中,提出谱相对变化用于不同类型缺陷的分类;在相频谱中,提出相位过零点对不同类型缺陷进行分类。通过脉冲涡流检测试验,验证了所采用方法的正确性。

零序电抗继电器的研究

分析了零序电抗继电器的运行特性，认为用零序电流和相电流的相位来判别零序电抗继电器的同相点，优于用相电压和零序电流的相位进行判别；零序电抗继电器应用于双回线或环网时，不适宜用切换动作方程的方法提高承受过渡电阻的能力。

关于大地电磁信号非最小相位性的讨论

由于信号的功率谱仅包含振幅信息而不包含相位信息,因此传统功率谱方法仅能处理最小相位信号,难于适用于非最小相位信号.本文对不同地区的实际大地电磁(MT)信号作了分析,结果表明,不同测点MT信号在Z平面上的零点分布并不全部位于单位圆之内,可以判定MT信号一般具有非最小相位的特点,因此有必要改进传统处理方法,发展新的资料处理方式.实际信号分析,理论和数值模型实验证明,信号的高阶统计量包含其相位信息,因此,高阶统计量方法能够有效处理具有非最小相位特征的MT信号.

基于改进半波傅氏算法的故障电流相控开断零点预测研究

准确、快速地提取出故障电流的特征参数,预测出短路电流的零点,是实现相控开断需要首先解决的核心问题。笔者采用改进的半波傅氏算法,利用半个周波加上2个采样点的数据,通过2次数据处理窗口的移动,提取出短路故障电流衰减直流分量的初值、时间常数、基波及三次谐波的幅值和相位,实现故障电流的零点预测。计算及MATLAB仿真均表明,算法能够快速准确地实现电流零点预测,预测零点与实际过零点之间的误差在±1 ms以内。

基于线反电动势的无刷直流电机无位置传感器控制

提出了基于线反电动势的转子位置检测策略,以实现无刷直流电机的无位置传感器控制。通过分析无刷直流电机线反电动势与换相时刻对应关系,得出线反电动势过零时刻即为换相时刻的结论。然后,检测两路线电压和相电流并计算得到线反电动势,进而重新安排换相条件来给出六个换相时刻。在此基础上通过分析线反电动势的计算值与换相时刻的对应关系,采用相移补偿策略来补偿由于滤波引起的误差。相比于相反电动势法,系统减少了一路信号检测电路,不需要移相。仿真和实验结果显示该策略能够准确地给出换相时刻,避免了传统反电动势法在移相过程中带来的误差。

科里奥利质量流量计传感器零点模型研究及应用

科里奥利质量流量计以其直接测量质量流量的特点,成为近年来发展最为迅速的流量仪表之一,已经成为贸易结算的首选计量器具。虽然科里奥利质量流量计的测量精度很高,但是其存在零点漂移的缺陷,降低了仪表的长期稳定性。本文以典型的U型振动管传感器为例,基于振动管的幅频和相频特性,分析了传感器的各阶模态对于工作频率的响应,以此建立了传感器的初始相位模型。通过样机实验证明,该理论模型在应用于薄壁振动管时具有较高的计算精度和适用性,并将科里奥利质量流量计在低温介质测量中的测量误差降低到±0.3%以内,也为抑制科里奥利质量流量计零点漂移提供了理论依据。

一种双通道角跟踪的快速校相方法

介绍了单脉冲双通道角跟踪接收机中一种不用寻找自跟零点的校相方法,阐述了该方法的原理,并与普通校相方法进行了对比,给出了这种方法的优点。

系统频率变化对直流系统触发控制环节的影响

系统的大功率缺额易引起较大的频率偏移。频率偏移过大可能导致直流系统(high voltage DC transmission,HVDC)触发脉冲异常,进而引发运行问题。以实际系统MACH2(modular advanced control hardware 2)为例,分析了触发控制原理及锁相环工作原理,重点研究了系统频率变化对锁相环工作及换相电压过零点判断的影响。在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建了MACH2触发环节的简化模型,仿真结果表明,频率变化会影响系统触发脉冲的产生,导致实际触发延迟角无法及时跟踪指令值,但对系统运行的影响不大。由于控制系统触发延迟角幅值限制环节的影响,系统频率升高及降低两种情况对直流系统的影响程度也有差别。

基于电压过零点电流幅值分析的MOA阻性电流提取方法

金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)是电力系统过电压保护的主要装置,对MOA进行在线监测是保证电力系统安全运行的重要手段。监测MOA的运行状况主要是监测其阻性泄漏电流。针对目前几种MOA阻性电流提取方法存在的问题,根据A、B、C三相电压过零时流过避雷器的全电流与构成它的阻性和容性电流之间的相互关系,提出了一种新的阻性电流提取方法,并推导出了该方法的数学公式。最后分别建立了在系统电压正常和有谐波状态下的仿真模型,对该方法进行验证。结果证实了该方法能有效地滤除电网电压3次谐波和相间耦合电容产生的干扰,为MOA性能的判断提供了可靠的依据。

一类非线性广义系统的状态反馈控制

针对状态空间为非最小相位的非线性广义系统的控制问题,首先利用算法求得非线性广义系统的状态空间实现,构建一个等价于原输出函数的综合输出函数,由此可任意配置非线性广义系统的状态空间实现的传输零点,使该状态空间实现为最小相位的;再对所得到的最小相位系统实施状态反馈控制,实现对非线性广义系统的状态反馈控制.并将此法应用到Logistic增长的SIR传染病模型上,以达到最终消除该传染病的目的.仿真结果表明所提方法可行有效.

点位控制数控系统的前馈控制器设计及运动轨迹规划

针对点位控制仅对定位精度以及调节时间有所要求的情况 ,本文从零相位误差跟踪算法出发 ,证明了零相位误差跟踪算法在阶跃输入下的无差性 ,并将之用于点位控制前馈控制器设计 ,以提高定位精度和快速性。在此条件下 ,为适应高速加工的需要 ,给出了一种既快速又稳定的运动轨迹。仿真结果表明 ,与传统的控制相比较 ,零相位误差跟踪前馈控制器用于点位控制能显著提高系统的定位快速性与运动平稳性。

触点开距对继电器交流电弧燃弧时间影响的研究

以某型交流负载超小型大功率继电器为研究对象,通过理论分析找到了触点开距与交流电弧提前过零相位角之间的关系,为降低继电器燃弧时间提供了理论依据。结合实际产品尺寸和加工工艺等限制因素,确定了增大继电器触点开距的方案,并通过试验对理论分析的结果进行了验证。

三相电源过零信号检测及相序自适应的研究与实现

为了实现对电机的同步控制,提出了一种获取三相交流电的电压过零信号和电源相序自适应方法。该方法以P87C591单片机为核心,利用6N137光耦和P87C591单片机的捕获功能实现对电压过零点的检测;由软件实现对电源相序的判断和相序的自适应。这里对其硬件和软件给予了详细分析。实际应用表明,该方案经济、稳定、可靠。

精密单点定位模糊度快速固定算法

精密单点定位非差模糊度解算和收敛时间是制约其应用和发展的主要因素。本文从基本观测模型出发,将消电离层模糊度分解为宽巷和窄巷分别固定,并对固定方法做了改进,削弱了初始历元相关性对收敛速度的影响;提出非差相位延迟估计(PDE)解算模型,在不利用区域或全球参考站的前提下解算卫星与接收机相位延迟。通过对中国6个IGS站数据处理结果显示,93%的模糊度可以在20 min内固定。固定后定位精度在E,N和U方向上分别提高了63%,53%和24%;定位精度可以达到毫米至厘米级。对于数据质量较好的站点(如上海站)平面精度可达3 mm,模糊度固定后精密单点定位有了很大提高。