智能高压分界开关与计量一体化装置的设计与实现

针对供电公司与专变电力用户之间的设备产权不清晰,容易出现窃电的问题,提出了采用智能高压分界开关与计量一体化装置,将分界开关和计量装置集中设计并一体化安装。首先对设备结构重新设计,将户外高压分界电能计量箱分成开关室、计量室、出线室和进线室四个独立的功能隔室。设备采用全密封、全绝缘结构设计,机构仓防护等级达到IP55。计量互感器全绝缘、插拔式结构设计,便于更换。构建了防窃电结构化模型,通过数据预处理、用户异常监测模型和机器学习实现防窃电功能。

有源电子式电流互感器高压侧电路设计的改进

提出了一种新的有源电子式电流互感器的高压侧电路设计方案。通过改进传统积分电路并适当选取元件参数改善了积分电路的低频幅值特性,并通过调整输入与输出信号之间的夹角,在抑制低频干扰的同时实现了相位补偿。高压侧电路的供电电源直接取自母线,在供电电路中设计了电压比较调节电路和备用电池自动投切电路,通过比较调节电路使输出电压与基准电压相比较产生调节信号,完成了对输出电压的调节;通过备用电池自动投切电路检测供电电路的电压输入,在电压输入低于给定值时将备用电池投入使用。软件系统中采用准同步算法以减少同步误差。实测表明,该设计方案抗干扰性能良好,准确性较高。

正极性操作冲击电压下流注发展过程中空间电场变化规律

流注放电过程具有弱发光、电离程度高等典型特征,定量分析流注发展过程中光信号和空间电场跃变规律,对于加深流注放电过程机理认识、提升间隙绝缘性能具有重要意义。利用电场传感器、光电倍增管、罗氏线圈等设备搭建光电联合检测系统,对正极性标准操作冲击电压下10 cm针–球间隙的放电发展过程中瞬时光功率、空间电场和接地极放电电流进行测量。试验结果表明:电晕起始时,流注产生紫外光并引起空间电场的畸变,针电极头部发光越剧烈,其附近出现的强电荷群在空间建立的电场也越大;间隙击穿时,空间电场畸变明显,流注发光先于间隙击穿被光电倍增管测量到,有负极性电流流过地电极。通过对不同电压下的瞬时光功率和电场进行对比分析可知,利用电场传感器可判断流注的起始时刻以及流注电离的剧烈程度。

基于开关磁阻电机的车用ISAD系统研究

针对基于开关磁阻电机的车用ISAD系统,分析其主要工况起动助力发电,提出各工况状态下控制策略并给出仿真波形。同时采用TMS320F240型DSP和EPM7128S型CPLD构成核心控制器,最后以1kW三相6/4开关磁阻电机为样机完成起动助力发电实验,给出了实验波形和分析结论。实验结果表明,提出的控制器及其控制策略是有效的,基于开关磁阻电机的车用ISAD系统在工程实践上是可行的。

基于有源闭环控制技术的高性能开关电源设计

在一般非线性系统有源控制技术的基础上，用同步整流反激式（Flyback）DC／DC变换器作为主电路，采取双闭环控制、降低功耗和抑制谐波的措施，设计一款有源功率因数校正（APFC）开关电源整机系统，并进行样机试验。试验结果表明，APFC开关电源能够正常稳压，功率因数达到0．932—0．999，接近于单位功率因数，整个电源系统的效率达到85．8％—88．7％，高频纹波电压约为3V，低频100Hz时纹波电压约为9．8V，且谐波电压总畸变率小于3．65％，谐波污染程度较低，因此这款“绿色电源”特别适用于各种中小型功率设备。

高精度EIT数据采集方法研究

EIT的图像重建依赖于所采集到数据的精度。电极及其引线对EIT数据采集有着非常大的影响,主要在于如何获得有效的、适合高精度采样的模拟信号。采用16电极设计了一套将电极、开关阵列、模拟前端、模数转换及数据传送等一体化的面向乳腺EIT检测的高精度实验系统。对电子开关阵列进行了改进设计,采用以ADuC834为核心的、高精度的数据采集、传送及系统控制电路,并采用环形电路板。使用该系统进行了初步成像实验,获得了较好的成像效果。结果表明,采用高精度数据采集系统进行EIT成像是可行的,新系统从测量数据的表现上看有更高的测量精度。模拟电子开关阵列的改进,对降低开关特性对EIT数据采集的影响起到一定的作用。

IP/WDM网络的集成服务质量(QoS)控制方法

对IP/WDM网络的集成服务质量(QoS)控制技术问题做了研究,给出了基于通用多协议标记交换(GMPLS)技术的业务差分处理模型,设计了新的业务分类、光路分类以及层间映射 /疏导 /重构策略,给出了具体的映射技术方案 本方法具有三大特点: 1)光电集成的差分服务模型;2)多粒度多优先级业务的自适应资源管理机制; 3)支持电信级应用 该模型较好地折中了多种类型业务的QoS控制复杂性和有效性,具有较强的实用性和可扩展性,能够解决光因特网络中支持多媒体业务传送的QoS问题.

四轮独立驱动-独立转向电动车辆动力学控制现状

四轮独立驱动-独立转向(4WID-4WIS)电动车辆除具有分布式驱动电动车辆传动链短、传动高效、结构紧凑的优点外,车辆的机动性及可操控性更高。通过对4WID-4WIS车辆的运动学及动力学控制展开论述,提炼了相关研究的热点与难点:在车辆控制系统构架上广泛采用分布式网络控制系统,非理想网络下的控制实时性、可靠性问题是研究的难点,动力学分层控制方法是研究的热点;在车辆动力学控制方法上,主要研究集中在基于一个或多个优化目标的转矩分配方法,协调多个控制目标的集成控制成为重要的研究方向;为了解决4WID-4WIS车辆转向模式停车切换的问题,基于该车辆的控制自由度冗余对转向模式动态切换方法的研究成为一个新的研究方向。

12/10极开关磁阻电机在混合动力汽车中的应用

分析了12/10极开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)的基本工作原理,根据混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,简称HEV)中起动/发电集成一体化I(ntegrated Starter and Generator,简称ISG)系统的功能要求,提出了起动、助力和发电状态下的控制策略。在ISG系统的实验平台上进行了实验,验证了控制策略,给出了试验结果。

多/全电飞机用高速开关磁阻起动/发电机优化控制(英文)

介绍了开关磁阻起动/发电(SRS/G)系统的应用背景,对系统的性能要求进行了描述,并给出了一台30kW开关磁阻电机(SRM)的定、转子叠片结构及尺寸。基于以上工作,对SRM的优化控制方法进行了研究:在起动阶段,SRM运行在电动状态,以平均转矩最大化作为优化目标,对包括解析、数值及浮角在内的三种优化控制方法进行了深入的研究,并对它们的优化结果进行了详细的比较及分析;在发电阶段,SRM运行在发电状态,以特定输出功率下的系统效率最大化作为优化目标,得到了使主功率损耗最小的优化励磁角。

基于控阈技术的电流型CMOS全加器的通用设计方法

利用电流信号的阈值易于控制这一特点 ,对电流型CMOS电路中如何实现阈值控制进行了研究 .以开关信号理论为指导 ,建立了实现阈值控制电路的电流传输开关运算并具体指导设计了具有阈值控制功能的二值和多值电流型CMOS全加器 .提出了适用于任意逻辑值的可控阈电流型CMOS全加器的通用设计方法 .通过对开关单元实施阈值控制后 ,所设计的电路在结构上得到了非常明显的简化 ,在性能上也获得了改善 .最后给出了采用 0 2 5 μmCMOS工艺参数的HSPICE模拟结果及其能耗比较 .

IGCT电磁暂态模型及损耗估算

在大功率电力电子装置的可靠性设计中,开关损耗的准确估算发挥着越来越重要的作用。结合上海50 MVA静止同步补偿器(STATCOM)试运行试验中出现的上下管发热不均衡的问题,剖析了H桥电路换流过程中各器件间的电气关系,提出了集成门极换向晶闸管(IGCT)电磁暂态模型及开关损耗计算方法。在此基础上,分析了发热不均衡的原因,并提出了改进的脉宽调制(PWM)方案。实验和仿真结果表明,该IGCT模型与实际波形接近,损耗估算方法准确,新PWM方案达到了均衡上下管发热的目的。

基于IGDT的电-气互联综合能源系统多目标扩展规划模型

现有电–气互联综合能源系统规划研究中少见有负荷波动考虑,究其原因是量测数据不足,造成信息条件边界不明确,规划模型适用性低。基于此,提出一种基于信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)的电–气互联综合能源系统多目标扩展规划模型。首先,在搭建多目标扩展规划模型基础上,对电、气负荷各自最大波动范围的不确定集合进行描述;其次,采用IGDT对典型场景下不确定因素水平进行量化,并通过电力传输线重构扩大规划模型优化边际;最后,采用改进型ε–约束算法对多目标混合扩展模型进行求解,并利用模糊决策确定所得pareto解集下的最优规划方案。IEEE-RTS 24节点与比利时20节点系统仿真结果表明,所提模型能有效量化综合能源系统负荷多重耦合不确定因素影响,利用电力传输线重构能有效提升规划方案优化空间。

机电一体化开关

对有触点开关和电子开关的串联、并联及串并联电路构成的机电一体化开关的性能进行了研究,分析了机电一体化开关的机理,介绍了机电一体化的实现方式,指出机电一体化开关可以集中并发展有触点开关和电子开关双方的优点,如可控性好、过载能力强、抗干扰能力强、使用寿命长等;特别是由于可以彻底地消灭电弧,因而可显著地简化现有的开关尤其是高压负荷开关的结构,提高其性能。

基于开关磁阻电机的车用起动-发电-助力一体化系统研究

针对基于开关磁阻电机的车用起动-发电-助力一体化(ISAD)系统,分析其主要工况(起动,助力,发电)状态下控制策略并给出仿真波形。同时采用TMS320F240型数字信号处理器和EPM7128S型复杂可编程逻辑门阵列构成核心控制器。最后以1kW三相6/4开关磁阻电机为样机完成起动-助力-发电实验,给出了实验波形和分析结论。实验结果表明,该控制器及其控制策略是有效的,基于开关磁阻电机的车用IS-AD系统在工程实践上是可行的。

混合动力汽车开关磁阻集成起动/发电系统控制策略的研究

混合动力汽车开关磁阻集成起动/发电系统采用一台开关磁阻电机替代传统的起动机和发电机.运用电压、电流双闭环PID控制策略,进行起动控制、助力控制、发电控制等方面研究,利用此控制策略,系统具有起动、助力、发电功能,能提升车辆的动力性能,延长车载能源的续驶里程,提高燃油的利用率.

防死锁汽车起动机电磁开关的开发设计

介绍了一种具有防死锁功能的汽车起动机电磁开关的设计。通过对传统电磁开关的改造,开发设计出一种新型的机电一体化电磁开关,很好地解决了电磁开关的死锁故障,该项技术已申请国家专利。

开关柜接地开关电动操控装置的设计

针对高压开关柜接地开关因机械故障、人为误操作、机柜设备过热等原因导致的设备故障、工作人员触电等问题,设计一种新型的智能控制接地开关操控装置。以STM32F103为核心处理器搭建硬件平台,并根据模块化的设计理念确定总体设计方案及各功能模块的电路图;通过C语言完成软件模块各单元中主要功能的程序流程图。实验结果表明,操控装置的电动控制可靠性高,可以准确地执行软启动、软停止、全速运行、急停等操作,及时地响应堵转等故障灵敏动作。实现了电动操控接地开关的分闸、合闸操作。

矿用电动车混合储能系统Z源逆变器电流控制

针对应用于矿用电动车混合储能系统的传统Z源逆变器或单开关电感Z源逆变器存在电压增益、功率密度和转换效率均不高的问题,提出了一种新型Z源逆变器。该逆变器采用基于阵列式磁集成技术的模块化开关耦合电感单元替代传统Z源逆变器的电感,提高功率密度和电压增益,并通过引入辅助软开关支路实现功率器件零电压开关,提高转换效率。对基于新型Z源逆变器的混合储能系统进行了建模,通过分析极点,发现引起系统振荡的1对共轭极点及系统振荡处频率,结合模型进行了电流控制器参数设计,推导出电流控制器比例和积分参数的设计准则。仿真与实验结果验证了该电流控制器设计准则的正确性。

基于智能检测平台的配网中低压开关检测技术

配电中低压开关是配网的重要组成部分,随着入网设备的急剧增加,配网中低压开关入网质量检测工作存在巨大压力。人工检测模式不利于把控检测质量,同时在检测项目繁多、检测仪器多样、接线复杂的情况下,需频繁切换设备,存在巨大安全隐患,因此提出了一种配网中低压开关智能检测平台,实现多模块集成,包含仪器集成、电源集成、接线集成,具备自动接线、一键切换电源、自动检测功能,无需人干预,极大地提升了效率,降低了安全隐患。