有源电力滤波器驱动保护电路的设计及仿真分析

本文根据有源电力滤波器的应用环境和运行特点,设计了IGBT驱动保护电路,并对保护效果展开了仿真验证。采用RCD吸收电路实现过电压保护,利用过电流检测与“软关断”方法实现过电流保护,运用散热片和温控开关实现过热保护。根据设计方案,使用Multisim 14.0仿真软件,分别进行了驱动电路正常工作仿真和瞬时过流故障仿真。结果表明,在正常工况下,输出驱动信号的仿真值与理论值十分接近;在发生瞬时过流故障时,经过1μs的延时后触发保护动作,在故障排除后电压缓慢恢复至正常电压,达到了驱动保护目的。

基于主动阻尼电路的LCL型并联有源电力滤波器谐振抑制方法

由于并联有源电力滤波器(SAPF)的宽控制带宽,LCL输出滤波器的谐振问题已经成为SAPF运行中的关键问题。为了解决LCL滤波器的谐振问题,提出了基于主动阻尼电路的新型阻尼方法,以在不影响SAPF控制的情况下实现阻尼效果。所提方法基于与滤波电容器串联的辅助变换器,在辅助变换器中,谐振电流被检测并反向注入作为变换器的参考信号,从而达到对谐振电流的阻尼效果。所提方法的稳定性通过频率响应分析,并与传统方法进行比较,证明了理论上的可行性。最后,实验结果验证了所提方法的有效性,与传统方法相比,所提方法具有更好的开关谐波抑制效果。

一种低噪声水声信号电路设计

文章主要介绍一种水听器信号处理电路,主要包括前放电路、四阶带通滤波电路以及放大电路。该电路采用ADI公司的低噪声、低功耗的AD8605和AD8608芯片,该电路的增益为60 dB,滤波带宽为200 Hz,等效电容输入噪声低。通过对水声信号进行放大和滤波,能够有效地从噪声信号中提取出目标信号。

基于新型耦合线隔离网络的紧凑型宽带滤波功分器设计

基于耦合双线与三线结构,文章提出一种紧凑型宽带滤波功分器的设计方法。通过延长耦合三线结构中两输出边线为终端短路枝节,实现通带两侧带有传输零点的滤波响应。同时,文章利用延长的短路枝节,构造带通耦合线结构,用于新型隔离网络的设计,实现输出端口间良好的宽带隔离。为指导设计,文章根据奇偶模等效电路,对三端口滤波功分器的理论滤波响应进行了预测,分析实现良好端口隔离的阻抗条件,从而确定滤波功分器的初始尺寸和隔离电阻初始值。作为验证,利用多层平面印刷电路,设计、加工了一款中心频率位于1.93 GHz、3 dB相对带宽为60.5%的滤波功分器原型,并进行了测试。结果表明,该滤波功分器在0~2.26 GHz内实现了15 dB的端口隔离,实际电路的尺寸仅有0.35λg×0.17λg。

CAP核电机组高压水过滤器壳体研制

放射性水过滤器是保障核电机组冷却剂回路良好水质控制、降低辐射剂量的重要设备。研制的适用于第三代CAP系列核电机组的非核级高压过滤器壳体,严格按照ASME BPVC-Ⅷ进行壳体和功能部件的设计;采用ANSYS 14.0分析软件建立壳体的有限元模型,通过各种载荷条件下的力学性能分析,各部件完全满足结构完整性和Ⅱ级抗震要求;生产制造的壳体通过约1.25倍设计压力下的水压试验,焊缝处无任何泄漏和变形,可以替代进口产品。

基于鱼类活动生物电信号高精度计测的水质监测系统设计

鱼类水质监测法是目前水质生物监测法的一个重要方向。针对鱼类活动生物电信号强度弱、易受噪声干扰、以及鱼类水质监测传感器缺乏有效判定依据等难题,通过对观测电极采集到的鱼类活动电信号进行滤波增幅处理,再通过MSP430进行采集、转换,并在基于Labview程序设计的上位机中分别计算鱼类各种活动电位信号(呼吸运动和游泳运动)的功率谱密度,实现鱼类活动电信号的频域分析。然后,结合各类运动功率占比变化超过阈值与否这一全新判据,完成预警判断。最后,通过实验证明所开发系统的有效性。

高干度压滤机控制系统总体方案设计研究

压滤机能够优化水污染处理效果,其在实践应用中以固定方式、固定操作流程进行水污染或污泥脱水处理。在实践应用中,水过滤效率相对较低,污泥脱水处理也无法实现高干度脱水。文章结合压滤机基本工作原理,通过提高脱水温度实现压滤机控制系统优化设计。实践分析可知,优化设计工作可从硬件和软件2方面入手。只有全方位做好上述设计,才能形成具有可行性、可靠性的设计方案,为提高压滤机脱水干度提供保障。

T型三电平400 Hz三相APF预测无差拍重复控制

针对在400 Hz航空电源系统中,为了提高电能质量而采用有源电力滤波技术,但因系统基频高且存在延时而出现的补偿效果不佳的问题,结合延时对补偿效果的影响分析,提出一种预测无差拍重复控制策略。首先,为提高系统在动态情况下的反应速度引入预测电流控制,在加快动态响应的同时减小系统稳态误差。其次,为解决电流控制及采样的各一拍延时问题,对参考补偿电流进行“两拍预测”。此外,为消除补偿电流的周期性控制误差,在电流控制环内嵌入重复控制。稳态和动态仿真中,该综合控制策略表现出比传统控制更优的补偿效果和动态性能。为了进一步验证该策略的有效性,实验在T型三电平400 Hz三相APF平台上进行。实验结果表明,该控制策略可以将400 Hz系统中网侧电流THD从10.5%降低到3.13%。

仿真技术在电能质量实验教学中的应用

阐述电能质量实验课程的特点,分析硬件实验装置的不足,难以满足实际教学中的需求,提出并设计了基于Matlab/Simulink电能质量治理的仿真实验平台,该实验教学的任务是设计一个有源电力滤波器(Active power filter,APF)的仿真模型,包括主电路建模,参考补偿电流的计算,PWM调制、仿真验证等环节。

无功补偿技术在电力自动化中的应用

阐述可控饱和电抗器、真空断路器投切电容器、固定滤波器是电力系统的智能无功补偿技术,分析该技术在电力自动化中的应用现状和优化方法,提出创新应用的思路。

并联型有源滤波器主电路关键参数设计

基于瞬时功率理论和空间矢量脉宽调制策略,提出一种并联型有源滤波器主电路关键参数设计方法。运用瞬时功率理论分析有源滤波器在改善电网电能质量过程中的能量流动情况,在此基础上给出直流支撑电容的容量选取原则。分析交流侧接口电感对有源滤波器补偿能力和电流纹波的影响,给出交流电感的选取原则。根据有源滤波器对输出电压矢量的要求,提出了应用空间矢量脉宽调制技术时直流电压的选取原则。最后结合具体算例,对本文提出的设计方法进行仿真实验验证。

煤矿电网谐波分析模型的建立与滤波器设计

根据煤矿用电设备的特点,给出了煤矿电网供用电设备的谐波等值电路模型,结合一个实例讨论了煤矿供电系统谐波分析模型的建立和抑制矿井提升机变流器谐波的无源型滤波器设计方法,研制了谐波分析和滤波器设计程序,实际应用效果和测试数据表明所建立的系统分析模型和滤波器设计方法正确、有效.

直流侧APF主电路参数与补偿性能的关系

直流侧有源电力滤波器并联在整流桥的直流侧,对整流类负载进行谐波治理有很大的技术优势。主电路参数不仅决定系统能否正常工作,而且影响系统的补偿性能,还影响整个系统的成本。文中讨论了直流侧有源电力滤波器主电路的主要参数(电感L、直流侧储能电容C)以及电容电压Uc及其波动范围与补偿性能之间的关系,并给出了参数选取标准。为直流侧有源电力滤波器主电路的设计提供了理论依据。用文中提出的参数设计标准,设计并调试了一台试验样机,试验结果证明了文中理论分析的正确性。

新型注入式并联混合型有源电力滤波器

为了满足大型变电站谐波抑制和大功率无功补偿的要求,提出了一种新颖的并联注入混合有源电力滤波器,在补偿大功率无功功率的同时,降低了有源电力滤波器的容量,减少了滤波装置的初期投资,也更适合于工程实践应用。详细介绍了这种滤波器的滤波原理,提出了基于自适应预测算法的谐波检测方法,提高了谐波检测精度,采用基于广义积分迭代算法的三重离散滑模变结构的混合型有源滤波器控制策略。220kV变电站挂网运行的工程应用结果表明这种新型注入式混合有源电力滤波器可靠性较高,可获得良好的滤波效果。

一种改进型并联混合有源电力滤波器及其控制

针对并联混合型有源电力滤波器谐波电流注入支路中存在阻塞谐波电流注入的阻抗问题,提出一种改进注入支路的并联混合型有源电力滤波器,使谐波注入支路上不存在影响补偿谐波电流注入电网的阻抗。根据该新型电路结构,通过分析谐波补偿和基波有功电流控制的原理,得出有源部分逆变器输出电压目标值的计算公式,并提出一种新的定频滞环电压控制方法用于控制逆变器输出电压,从而间接地实现了谐波补偿电流和直流侧电容电压的精确控制。最后,通过PSIM仿真实验和物理装置模拟实验验证本文所提新型注入支路和定频滞环控制方法的可行性和有效性。

谐波电压对中高压并联混合有源滤波器影响及注入支路参数设计

针对传统并联型混合有源滤波器须承受电网基波电压的缺点,该文研究了两种改进结构的并联型混合有源滤波器,通过添加基波谐振支路来减小有源部分的基波分压,使其适用于中高压系统,在总结了通用电气模型的基础上,分析了电网谐波电压引起的谐振及直流侧电压抬升问题;提出了应用多目标遗传算法对混合有源滤波器中有源部分注入支路的参数进行优化,以减小基波谐振支路的谐波分压,同时保证有源部分产生的补偿电流能够大部分注入电网。实例设计及仿真、实验表明,与根据经验设计的参数相比,经优化设计的滤波器能够在谐波电压含量较高的情况下安全、稳定、有效的运行。

并联型有源滤波器的建模和控制策略分析

通过对不同控制策略下并联型有源电力滤波器(SAPF)的结构和滤波原理进行研究,得出了通用的等效电路模型。在此基础上分析各种控制策略的优缺点和系统稳定性。通过研究比较,进一步探讨不同基本控制策略下电网参数波动对SAPF工作性能产生的影响,为其在不同工况下控制策略的选择提供了参考依据。

开关功率变换器中的间歇现象——理论分析

鉴于间歇分谐波与间歇混沌的产生可以从电路耦合滤波的角度进行合理的解释 ,则可以此为基础 ,用参数域上的分叉来映射时间域上的分叉 ,从而使得可以用一般的特征值分析方法 (针对参数分叉 )来实现变换器中间歇现象的分析 (针对时间分叉 ) ,特征值、分叉图及最大Lyapunov指数均表明得到的研究结果与仿真及实验是完全一致的 。

三相四线制有源电力滤波器开路故障诊断

为提高四线制有源电力滤波器系统(active power filter,APF)运行可靠性,提出一种适用于三相四线制三桥臂三电平并联型APF的故障诊断算法。通过分析APF交流侧输出电压的数学模型,建立APF各相交流侧输出电压与相应IGBT导通占空比间的对应关系;通过正常状态和故障状态下输出电压与对应IGBT导通占空比间对应关系的不同诊断出开路故障,并根据故障状态下的电流路径进一步定位故障位置。该方法能够适用于单管及多管的开路故障诊断,具有很好的快速性和较高的可靠性,且适用于系统的动态响应过程。仿真和实验结果验证了所提算法的有效性。