一种基于电压瞬时值反馈的数字化逆变电源的研究

介绍一种基于数字 PID控制算法的电压瞬时值反馈逆变电源 ,分析了其控制算法及控制框图 ,仿真表明该系统具有良好的输出响应特性。

电压电流瞬时值控制交流浪涌电压发生器设计

介绍了交流浪涌电压发生器的设计方案,该发生器以GJB 181A-2003为设计标准,可以产生多种交流浪涌电压。在对系统进行数学建模和分析的基础上,设计电压电流双环的PI参数,并通过仿真和实验验证表明系统具有非常高的实时性和稳定性,为系统工程应用打下了基础。

基于两点电压电流瞬时值计算电气量的方法

从基本电路原理出发给出电压有效值U、电流有效值I、有功功率P和无功功率Q的定义。推导出由两点电压、电流瞬时值计算U、I、P和Q的公式。

基于两点电压、电流瞬时值计算电气量的方法

从基本电路原理给出的有效电压 U、有效电流 I、有功功率 P和无功功率 Q的定义 ,推导出基于两点电压、电流瞬时值计算的 U,I,P和 Q的计算公式 ,并用任意一组数据进行验证。

基于电场传感器阵列的输电线路电压非接触式测量方法

电压作为表征线路运行状态的重要参量,实现其灵活准确的测量对保证电力系统稳定运行至关重要。传统的接触式电压测量方法,因电压互感器体积较大、会产生电磁谐振和高频振荡、额外测量需断电安装等问题,对于海量化测量并不便利。相比较而言,非接触式测量不接触导线,更加安全和便捷,将成为未来电压测量的发展方向。文中提出了基于电场传感器阵列的输电线路电压非接触式测量方法,该方法为了解决导线位置信息未知的问题,设计了与导线方向垂直排列的电场传感器阵列;求解了含导线未知信息量的方程组;构建了比例系数矩阵,反推出导线电压瞬时值;分析了电场传感器对测量的影响;最后,进行了10 kV电压等级电压瞬时值仿真验证,结果显示最大测量误差为2.219%。

基于改进开关矢量表的三相电压型PWM整流器

为了提高三相电压型PWM(脉宽调制)整流器直接功率控制方法的动态特性,根据三相电压型PWM整流器的直接功率控制系统数学模型以及18扇区开关矢量表模型,在动态分析直流侧电压瞬时值的基础上,提出了改进的新型18分区开关表。这种新型矢量开关表在直流侧电压不稳定或者遭受大的扰动时,能够根据直流侧电压瞬时值对系统进行有效控制,达到良好的动态控制效果。通过搭建仿真模型并进行实验验证,结果表明基于新型开关表的直接功率控制系统具有更稳定的控制性能。

基于双电压环控制的航空逆变器设计

针对大飞机变频供电系统下二次恒频电源,采用电压有效值外环和电压瞬时值内环双环控制方式,实现115 V/400 Hz航空逆变电源设计。分析设计了有效值外环和瞬时值内环的PI控制器,给出了PI控制器部分参数。通过Saber仿真和硬件实验结果,充分验证了该逆变器控制策略的快速性、稳定性和较强的抗干扰能力,具有重要的工程参考价值。

基于本地电压比瞬量的直流短路故障检测与定位方法研究

文章通过分析与模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)相连的直流线路的短路故障特性,提出了一种基于故障限流电抗器两端电压比瞬时值的故障检测与定位方法,利用故障限流电抗器稳态与故障时两端电压比值的不同,可以迅速地对短路故障进行判断与定位。由于所提方法仅依赖于各换流站本地的电压测量值而无需通信,因此相比于行波定位法与纵联保护法,可靠性与经济性更高、技术难度更低。同时,由于故障判据仅依赖于电压比在故障瞬间的值,而与故障后的变化特性无关,所提方法对故障的检测与定位更加快速,且可以较好地消除故障过渡电阻对定位精度的影响。最后,基于MATLAB/Simulink的仿真模型,验证了所提方法的正确性与有效性。

蒙特卡罗法计算线路雷击跳闸率随机过程研究

针对规程法分析输电线路防雷性能中过于简单化和EMTP计算复杂化问题,用较符合雷击实际过程的蒙特卡罗法计算输电线路雷击跳闸率。因雷击随机过程的选取直接影响计算速度和计算结果的确信度,故在研究了雷电流幅值、波头时间、雷击部位、工频电压瞬时值、风偏等随机过程对跳闸率计算的影响的基础上,综合考虑计算速度和计算结果确信度,确定雷电流幅值、雷击部位、反击时工频电压瞬时值为蒙特卡罗法中需要考虑的因素。经验证设计的蒙特卡罗法雷击跳闸率计算结果和实际运行线路雷击跳闸率统计结果相吻合。

逆变器并联系统中谐波环流抑制的研究

逆变器中,电压瞬时值反馈调节对死区等因素造成的输出电压波形畸变有着很好的校正作用,但在实验中发现,对于大功率逆变器,由于滤波电感及并机电抗都很小,使得死区等因素可引起很大的谐波环流,而电压瞬时值反馈控制对这种谐波环流的抑制能力是非常有限的。该文为研究谐波环流的产生机理及瞬时值反馈控制对谐波环流的抑制作用,建立了基于谐波扰动的逆变器模型。研究表明,瞬时值反馈控制对谐波环流的抑制能力与其波形校正能力存在相互关系。通过对电压单环,电压电流双环控制的谐波环流抑制能力的比较,发现波形控制效果较好的瞬时值反馈控制,对谐波环流也有较好的抑制作用。仿真与实验验证了上述结论。

Buck-Boost式三电平单级AC/AC变换器

提出了Buck-Boost式三电平单级AC/AC变换器电路拓扑,该变换器适用于高压场合,具有开关管的电压应力低、单级功率变换、变换效率高、三电平波形、实现升降压输出、输出电压THD较小、负载能力强等优点。该变换器的开关管电压应力是两电平的1/2,大大降低了在高压场合对开关管的电压应力要求。同时,研究了适用于该变换器的电压瞬时值反馈控制策略,该策略能够快速响应输入及输出电压的变化;并根据输出电压、电流的极性,分析了该变换器负载时的四种工作模式;以及该三电平变换器在CCM和DCM模式下的输入输出特性和外特性。实验结果充分证实了该变换器的正确性和先进性。

输入侧断相对自耦型12脉波整流器的影响

分析了输入侧断相对使用升压型三角形联结自耦变压器的12脉波整流器的影响,给出正常工作和断相运行时整流器各处的电压和电流特征。理论分析和实验结果表明,两整流桥输出电压的瞬时差是形成12脉波整流的关键;断相时,12脉波整流器等效为两个具有相同输入电压的单相全桥整流电路的并联,两整流桥输出电压瞬时差等于零,导致负载电压为2脉波,直流侧电能质量显著降低;所断相的输入电流等于零,整流器工作于严重的不对称状态。

一种新型隔离式三电平AC-AC变换器

针对传统AC-AC变换器在大容量变换领域中存在的开关管电压应力高、谐波干扰严重等问题,提出了一种新型的高频隔离式半桥三电平AC-AC直接变换器。深入分析了该变换器的高频开关工作过程,对变换器的6种工作模式进行了详细阐述。经过对输出滤波器前端电压进行傅里叶分析,发现频谱结构得到改善,谐波成分减少。为能快速响应输入及输出电压的变化,采用基于电压瞬时值反馈的SPWM控制策略。仿真分析和实验结果说明变换器具有改善输出波形质量、抑制谐波干扰的作用,三电平开关单元的电压应力为两电平的一半,适用于高压大功率变换场合。

正激式交-交型三电平AC/AC变换器

提出了正激式交-交型三电平AC/AC变换器电路拓扑,该电路拓扑由三电平变换器、高频变压器、输出周波变换器等构成,电路拓扑简洁,两级功率变换(LFAC/HFAC/LFAC)、双向功率流、高频电气隔离、输出滤波器前端获得三电平低频电压波,能够将一种不稳定畸变的高压交流电变换成同频率稳定的正弦交流电压,为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器提供了技术基础。本文分析研究了这类变换器的电压瞬时值反馈控制策略、工作模式与稳态原理,给出了变换器外特性及磁复位所需满足的条件,并与传统的正激式两电平AC/AC变换器进行了比较,得出可以减小滤波电感并能降低主开关管电压应力等结论。最后通过原理试验波形充分证实了这类变换器的正确性和先进性。

新颖的Buck-Boost高频环节AC/AC变换器

提出了Buck鄄Boost高频环节AC/AC变换器电路拓扑,该电路拓扑由输入周波变换器、高频储能式变压器、输出周波变换器构成。分析研究了该变换器工作模式和电压瞬时值反馈控制策略。理论分析和试验表明,该变换器具有两级功率变换(LFAC/HFAC/LFAC)、双向功率流、网侧电流波形可得到改善、负载适应能力强、音频噪音小等优点。

WF-Ⅱ型无功功率控制器

介绍一种新型的基于电压、电流瞬时值模型的WF-Ⅱ型无功功率控制器,并给出单片机实现的硬件电路和软件流程图。

质疑一道高考题的科学性

【原题】(2011年高考江苏卷第13题)图1为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头.原线圈输入正弦式交变电压的u-t图像如图2所示.若只在ce间接一只Rce=400Ω的电阻,或只在de间接一只Rde=225Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80 W.(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式;(2)求只在ce间接400Ω的电阻时。

高压直流输电系统交流侧故障检测方法

交流系统故障是导致直流系统发生换相失败的重要原因之一。提高交流故障检测的快速性和准确性,可有效提升直流换流站的故障穿越及故障支撑能力。为此,将目前主流的高压直流输电系统交流故障快速检测方法进行了系统的分类,并通过仿真测试对比了各方法在不同采样频率下的检测效果;在此基础上,提出一种实用的高压直流输电系统交流侧故障检测方法。首先利用功率分量故障检测法判断故障的发生,然后应用周期采样点比较法对故障进行选相,再基于改进瞬时对称分量法进行电压序分量检测并合成出故障后的电压瞬时值,从而较快地判断故障发生相及换流母线电压跌落情况。最后,通过PSCAD仿真验证了所提判断故障发生方法、选相方法及严重程度判断方法的有效性。

新颖的高频电气隔离型正弦交流开关稳压电源

分析了一种新颖的高频电气隔离型正弦交流开关稳压电源电路拓扑,研究了其电压瞬时值反馈控制策略、稳态工作原理、RC缓冲电路和关键电路参数的设计准则,最后给出了原理实验结果。结果表明,该正弦交流开关稳压电源具有高频电气隔离、电路拓扑简洁、功率密度高、双向功率流、网侧功率因数高等优点,故具有很高的应用价值。

推挽式高频链三电平AC/AC变换器的分析与仿真

提出了由多电平变换器、高频变压器、输出周波变换器等构成的推挽式高频链三电平AC/AC变换器电路拓扑,有电路简洁、两级功率变换、双向功率流、高频电气隔离的特点,能够将不稳定畸变的交流电变换成同频率稳定的正弦交流电,为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器提供了技术基础。分析了该变换器的工作模式、稳态原理与电压瞬时值反馈控制策略,给出了变换器外特性公式,得出了可以减小滤波电感并能降低主开关管电压应力等结论,通过PSPICE仿真证实了该变换器的正确性和先进性。