特勒根似功率保护在同塔双回交流输电线路中的应用

随着我国电网规模快速扩张,输电通道资源日渐紧缺,同塔多回输电技术逐渐得到广泛应用。超/特高压远距离输电线路一般以差动保护作为双重主保护,与纵联距离/方向保护构成双重化配置。但用于同塔双回输电线路时,分布电容电流将影响差动保护的灵敏度;同时,由于双回线线间和相间较强的电磁耦合作用,线间互感的影响将会降低纵联距离、纵联方向保护判断的正确性,导致原来的保护配置方案难以直接应用。将特勒根似功率保护原理推广至同塔双回线路,提出了一种基于特勒根似功率定理的同塔双回输电线路纵联保护方法,能够不受双回线内部复杂电磁耦合、分布电容、系统负荷等影响,并验证了该保护的对时方案在双回线路中的适用性。采用MATLAB/Simulink仿真软件搭建1000kV特高压同塔双回输电线示范工程模型,经大量仿真实验,验证了所提保护方法的有效性。

基于自适应模糊PID算法的锂电池组双层均衡控制

为提高电池重组时的均衡效率,在传统Buck-Boost均衡拓扑电路的基础上,设计了一种锂电池组双层均衡拓扑电路。组内采用Buck-Boost电路均衡,组间利用双向反激变压器进行均衡。均衡控制策略采用自适应模糊PID算法,以电池荷电状态(state of charge, SOC)为均衡变量,利用模糊控制算法对PID参数进行调节,缩短了均衡时间,提高了均衡效率。在Matlab/Simulink中搭建了锂电池组双层均衡拓扑电路和自适应模糊PID控制算法模型。实验结果表明:在不同工作状态下,所提出的电池组均衡拓扑及其控制策略将均衡时间效率平均提高了58.36%,验证了该方案的有效性。

非晶合金-取向硅钢组合铁心结构设计及其磁-振动特性分析

非晶合金和取向硅钢是制作配电变压器铁心常用的两种软磁材料,各有优劣。采用非晶合金-取向硅钢组合铁心结构可以综合两者的优势。该文以非晶合金和取向硅钢铁心并排的组合结构为基础,选取组合铁心的取向硅钢占比和尺寸参数为自由变量,提出一种基于自由参数扫描法的组合铁心结构设计方法。首先,根据非晶合金-取向硅钢组合铁心结构特点,建立组合铁心的等效双非线性磁路模型;其次,采用磁路法迭代求解组合铁心的磁通密度分布,并制定组合铁心的结构设计流程;最后,根据结构设计结果制作了组合铁心的实验模型,采用实验和有限元仿真结合的方法分析了其磁-振动特性,验证了所提设计方法的准确性,并与传统纯非晶合金和纯取向硅钢铁心进行对比分析,阐述了组合铁心的优势。

双磁路旋转音圈电机电枢反应的抑制方法

旋转音圈电机具有体积小、精度高等优点,一直广泛运用于精密指向机构中。通电线圈引发电枢反应扰乱电机磁场分布,进而影响电机控制性能。本文研究旋转音圈电机电枢反应及其抑制方法,在电机控制模型中引入电枢反应影响系数,边磁轭开矩形口截断电枢反应干扰磁路,分析电机控制系统动态特性和稳态特性,确定最优开口参数,设计并制造样机。实验结果表明:该方法可将电机控制系统稳态误差降低近50%,有效抑制电枢反应,提高系统稳态性能。

考虑磁滞效应的非晶合金-取向硅钢组合铁心双非线性励磁特性研究

非晶合金-取向硅钢组合铁心可以综合传统纯非晶合金和纯取向硅钢铁心的优势,在配电变压器领域具有广阔的应用前景。对含有2种非线性软磁材料的组合铁心励磁特性进行分析是实现其结构优化设计的前提。首先,建立组合铁心在开路励磁条件下的等效电路模型,并根据基尔霍夫第二定律列写其回路电压方程;其次,根据组合铁心的结构特点建立其等效双非线性磁路模型,并基于安培环路定律和磁通连续性原理列写其磁路方程;再次,根据导数变换将磁路方程耦合至回路电压方程中的电动势项,并采用Jiles-Atherton磁滞模型表征非晶合金和取向硅钢的非线性磁化特性,从而建立考虑磁滞效应的组合铁心双非线性电路-磁路耦合模型;最后,基于该耦合模型,求解组合铁心的励磁电流、磁通密度分布和空载损耗,通过与实测结果进行对比,验证所提方法的准确性。

双通道气压止血仪的研制

在创伤救护和外科手术中,止血仪作为最常用的手术工具可以有效减少术中出血和保持清晰的手术视野,提升手术效率。针对现有止血仪气压采集精度低、操作繁琐以及工作不稳定等问题,设计并研制了一款以NUC029LAN芯片作为核心控制器的双通道气压止血仪。利用该芯片对电磁脉冲的抗干扰特性以及移动平均算法降低噪声干扰,优化了设备的抗干扰能力和测量精度。对静态压力显示误差进行检定及误差数据分析,研究结果表明,该设备的静态压力显示误差均小于5 mmHg。同时,在操作系统上进行优化,设置参数独立的双通道止血环套,使设备在操作过程中更加灵活、便捷高效。

双频圆极化器

本文提出了一种新型的双频圆极化器,可以在22.1~24.2和30.1~33.2 GHz将入射电磁波分别转化为左旋圆极化波和右旋圆极化波。这两个通道正好覆盖了大气遥感中(23.8±0.2)和(31.4±0.1)GHz的两个观测通道,且此圆极化器在遥感观测通道内的插入损耗小于1 dB,轴比优于1.26,完全满足现有大气遥感在(23.8±0.2)和(31.4±0.1)GHz两个通带中的探测要求。该圆极化器使用了电路谐振的理论构建通带,以等效电路的方式进行初步分析,使用电磁仿真软件进行优化,最终完成了设计。

基于DEKF算法的锂离子电池内短路故障在线诊断方法

电池内短路故障是最为严重的电池安全故障之一,由于初期发生的内短路故障具有较强的隐蔽性而不易察觉,而且其电压特征与老化电池电压特征相似,通常难以辨别。为了解决上述问题,提出一种电池内短路故障在线诊断方法,能够对电池组中的内短路故障电池和容量损失电池进行定量诊断和识别。首先利用电压回弹曲线对疑似内短路故障电池进行初步标记,构建电池内短路故障等效电路模型后利用双扩展卡尔曼滤波(dual extended Kalman filter,DEKF)算法估计短路电阻,实现电池内短路程度的定量诊断。对于正常老化电池,构建正常电池的Thevenin等效电路模型,利用DEKF算法辨识其欧姆内阻,并以此为依据判断电池老化程度。最后,搭建了实验平台验证所提方法的有效性。结果表明,所提出的方法可以有效辨别容量损失与内短路故障电池并定量计算,对模拟内短路电阻为50和100Ω的电池,内短路电阻估计误差分别为3.6%和1.7%。对实际健康程度为80.75%的老化电池能够实现容量损失程度的定量估计,其估计误差为4.48%。

低压台区自备电源反送电的管控

为防止客户自备电源反送电事故发生,针对供电所内有低压自备电源的台区,自行研制、推广应用一种低压电源双电源控制箱,在低压客户所用的自备发电机、光伏发电、双回路供电电源处,安装自行研制的双电源控制箱,从源头上控制双电源。

高压双脉冲位移电路源漏电阻计算方法分析

阐述在高压智能功率模块中,耐高压器件LDMOS是产生功耗的主要原因,高压双脉冲位移电路中源漏电阻的选取特别重要。分析高压窄脉冲移位电路的源极和漏极的电阻计算方法和选取理论。

两个可调节传输零点的双频高效率功率放大器设计

为了解决矿井下多频无线终端中双频功率放大器极易干扰其他终端的难题,提出具有两个可调节传输零点的双频高效率功率放大器设计方法.该双频阻抗变换电路由解析的计算方式获得全部设计参数,同时可通过调节两个自由变量将全部的传输线特性阻抗参数调整到合适范围,另外还将二次谐波控制电路和两个传输零点产生电路融合到双频基波阻抗变换电路中.仿真结果表明,在0.7 GHz和2.6 GHz的最大功率附加效率为81.0%和71.5%;当输入功率分别为25.5 dBm和29.5 dBm时,在0.9 GHz和2.1 GHz两个频率相应的输出功率分别为-0.9dBm和-22.9dBm,从而验证了本文设计方法的有效性.

前级可变车载充电机双闭环区间二型模糊控制研究

现有车载充电机拓扑结构无法兼顾单相和三相交流电,控制策略难以实现宽范围电压的动态调节和高精度、低抖动的输出。针对上述问题,提出一种双闭环区间二型模糊控制的前级可变车载充电机。在图腾柱功率因数校正电路结构上,增加第三桥臂和对应的控制开关,设计出前级可变电路;选用LLC谐振电路作为车载充电机的后级电路。基于此拓扑,提出区间二型模糊电压外环和区间二型模糊电流内环的双闭环控制策略。经仿真分析验证了所提拓扑结构能够兼容两种规格交流电的可行性。同时,所提控制策略的系统输出与电压外环电流内环的双闭环PID和一型模糊双闭环PID相比,有了明显改善。

防晃电装置电路的优化

对防晃电装置电路进行了优化,减少了因误操作等原因造成的风险,进一步保障电力系统稳定。

计及二次侧开关开路故障的半有源桥变换器多模式容错运行策略

半有源桥(S-DAB)变换器广泛适用于电动汽车充电、光伏发电等仅需单向功率流的多种场景。针对二次侧开关开路故障,为了提高S-DAB的可靠性,需要采取容错运行策略抑制故障电流保证高可靠性运行。该文分析S-DAB正常运行模式的工作原理。在此基础上,提出S-DAB变换器二次侧开关发生开路故障时故障诊断与容错单有源桥(SAB)运行方法。所提出的故障诊断策略只需要一个额外的电压传感器能够识别二次侧故障开关位置。在实现故障定位后,基于所提容错SAB方法,能够保证开路故障后,变换器仍具备一定的功率传输能力。所提方法能够以较低的成本提高变换器容错运行的可靠性。实验结果验证了所提出的故障诊断策略与容错SAB模式的有效性。

双三相永磁同步电动机驱动器全开路故障模式的诊断方法

准确地对驱动器开路故障进行识别与诊断能够有效防止故障进一步恶化所引起的严重事故,也是实施恰当容错控制策略的先决条件。驱动器的开路故障类型包含单个功率开关管故障、多个功率开关管故障以及功率开关管和相的混合故障,提出能够识别上述所有类型全开路故障模式的诊断方法。首先,为了便于模拟多类型的故障场景并提高理论模型的计算精度,构建能够计及诸多非理想因素和电机与驱动器之间相互影响关系的直接耦合分析模型,并通过实验验证了该模型的准确性和有效性。其次,通过矢量空间解耦中的子平面电流和绕组相电流分别提取故障因子和辅助故障因子,提出基于2种故障因子的诊断方法,并明晰2种故障因子的阈值范围和使用方法。最后,依托验证后的直接耦合分析模型,对6种不同类别的开路故障进行识别和诊断,证明所提方法的有效性。

某型号译码输出驱动电路自动测试系统的设计

针对某型号双冗余译码输出驱动电路设计了自动测试系统。基于对测试原理的分析,确定自动测试系统的整体设计;使用工控机、可编程设备及控制负载板完成系统整体架构设计,进而设计出硬件电路及软件程序,并对主要的电路芯片进行介绍。在实验中使用自动测试系统进行产品测试,与手动测试系统进行比较。结果显示,该自动测试系统表现出较高的效率与准确度,同时具有操作简便等优点。

配电网低压断路器智能监控技术的研究与应用

针对传统电磁低压断路器在测量监控、故障预警及组网通信等智能化功能方面的不足,导致断路器保护动作时间长、误动作及故障频率较高等问题,提出了一种基于DSP+ARM双核处理器的智能断路器监控方案。该方案在具备多种高精度短路、过载等保护功能的同时,可实现电网参数实时测量、断路器运行状态可视化监控及故障预警诊断,有效提高了低压断路器数字化及智能化水平。

高原双源动力集中动车组内燃车牵引变流器关键技术分析与验证

针对高原型内燃机车运行海拔高、散热工况复杂和轻量化要求高的特点,文章介绍了一种复兴号高原双源动力集中动车组内燃车牵引变流器的主电路结构、工作原理及其设计方法。对于运行海拔高的特点,使用海拔修正的方法对柜内电气绝缘性能进行加强;对于散热工况复杂的特点,选择合理的冷却方案,并对整柜的损耗和散热能力进行精细化热设计,确保其散热能力;对于轻量化要求高的特点,使用模块化布局和有限元结构仿真的方法,在保证结构强度的同时实现轻量化设计。试验表明,牵引变流器能满足各项性能指标要求。

高压输入双节线性充电管理芯片的设计与实现

阐述设计的一款高输入电压、双节串联、线性充电管理芯片。通过外接电流检测电阻可实现高精度的充电电流。其内部有热反馈电路,可以对充电过程中的芯片温度加以控制。结果测试显示,芯片过压、过流、短路保护功能齐全。

基于Simulink的双三相永磁同步电机外部短路影响研究

双三相永磁同步电机内有两套绕组,形成两个余度,在单余度故障时,另一余度可继续工作,保持一定性能。短路故障是电机系统中较为严酷的一种故障形式,本文使用电路仿真的方法基于Simulink搭建双三相永磁同步电机的模型并进行几种外部短路情况的分析,避免了传统分析方法在直观性、便捷性方面的不足,得到双三相永磁同步电机在单余度引出线短路与开关管短路的故障下运行的状态。并分析了故障余度的控制系统,切断控制系统可减小输出性能下降,而主动构造三相完全短路可减小输出波动。最后总结双三相永磁同步电机外部短路对电机运行状态的影响。