三相电压型SPWM逆变器的建模仿真与实验
针对离散、非线性的三相SPwM逆变器动态系统,采用开关周期平均法和小信号扰动法建立了三相逆变器小信号动态模型;基于瞬时无功理论,利用三相旋转坐标变换矩阵,得到了d-q旋转坐标系下的逆变器模型,推导了d-q坐标系下控制变量到输出的传递函数;采用电压电流双闭环控制方法,提出了具体电流内环和电压外环的PI控制器参数设计方法。搭建了系统仿真和实验平台,验证了模型的正确性以及控制器参数设计的合理性和有效性。
大电流升降装置在断路器EMC测试中的应用
随着断路器产品技术和水平的日益提高,对于产品的EMC指标要求和测试环境要求更加严酷。在进行EMC抗辐射干扰旋转测试时,应力求达到有限空间内屏蔽性能好、连接接线方便以及外形美观等一系列要求。若将用于向被测产品输出大电流的测试电源放置于暗室内,则对测试结果造成一定影响。为满足要求,自主设计研发了一套大电流升降装置。利用这套装置可让被测产品与测试电源达到很好的隔离效果,减少了测试环境对测试结果的影响。
城市轨道交通特殊区段的杂散电流防护
在城市轨道交通系统中,碎石道床区段、下穿河流区段和盾构区段等特殊区段是杂散电流防护的薄弱环节,应该针对其各自特点采取跨接电缆、单向回流和隔离等相应的措施加强防护,以降低或消除其不利影响。
三伞玻璃型绝缘子泄漏电流特性研究
为了有效地预防污闪的发生,通过人工污秽试验方法,对三伞玻璃绝缘子在不同电压、不同污秽情况下进行交直流污闪特性试验,采集了污秽放电过程中大量的泄漏电流变化情况。根据电流脉冲特性将交流闪络过程分为四个阶段:安全阶段、过渡阶段、危险阶段和闪络阶段,并提出了通过临界闪络电流波形评估绝缘污秽状态以及预测绝缘子发生污闪的可能性。
带有缆流限制电缆敷设问题的算法研究
带有缆流限制的电缆敷设,其敷设结果与电缆的敷设次序密切相关,如何快速地找到最优敷设次序是进行电缆敷设时需要解决的一个主要问题。根据缆流限制点数量的不同给出两种优化算法:对于单缆流限制点的电缆敷设,采用电缆的次优敷设结果进行排序可以直接得到最优敷设结果;对于多缆流限制点的电缆敷设,采用以遗传算法为基础的搜索算法可以快速地改善敷设结果。仿真结果表明,上述方法能够快速而有效地优化电缆的敷设次序,改善敷设结果。
基于DSP+单片机的三相电压型PWM整流器控制系统设计
介绍了三相电压型PWM整流器主电路拓扑结构,重点分析了交流侧电感和直流侧电容对系统性能的影响。基于DSP+单片机双控制器设计了一种三相电压型PWM整流器控制系统,提出了一种交流侧电感和直流侧电容的设计方法,并确定了二者的取值范围。最后针对交流侧电流谐波含量和直流侧电压动态响应速度进行了相关实验。实验结果表明:整流器交流侧电流谐波含量较少,直流侧电压脉动较小,系统响应速度快,抗干扰能力强。验证了所述控制系统和设计方法的有效性。
基于变参数和积分分离PI控制的大功率整流器研究
针对现有电解槽用极化电源大部分采用单片机及模拟电路控制和晶闸管相控整流技术方案的不足,提出一种采用二极管整流-Buck降压斩波的整流器主电路,控制部分采用DSP为控制器,软件实现采用变参数和积分分离PI控制算法的大功率整流器方案。阐述了系统方案的设计、主电路设计及原理分析、系统控制方案的设计以及控制算法分析与软件实现,并进行了系统仿真。仿真结果表明:采用该方案的整流器,电源输出稳定性和控制准确度得到明显改善,并能有效提高功率因数和变流效率,具有良好的应用前景。
采用RBF网络补偿的直线电动机迭代学习控制
针对垂直提升分段永磁同步直线电动机(PMLSM)提升系统中存在的各种扰动因素,在已建立的分段PMLSM动力学模型下,采用一种径向基(RBF)神经网络非线性补偿和迭代学习控制相结合的方法对其系统进行跟踪控制,通过RBF网络修正反馈环节的控制信号输入,实现系统的误差最小化位置跟踪目标。运用Matlab软件,分别对RBF网络补偿+迭代学习控制、复合迭代学习控制进行仿真。仿真研究表明,前者的跟踪准确度优于后者,并且能够对系统的时不变非线性因素进行更有效的补偿。
基于Lyapunov函数的SRM直接转矩控制
在分析开关磁阻电动机(SRM)直接转矩控制(DTC)的非线性建模基础上,给出了一种基于李雅普诺夫(Lyapunov)函数的直接转矩控制算法,并判定其转矩控制器的稳定性。构建了以DSP为核心的实验平台,并进行了该控制算法的实验验证。结果表明,采用基于Lyapunov函数的直接转矩控制策略可以改善SRM的动态性能。
基于级联多电平逆变器的大功率异步电动机控制系统设计
针对大功率异步电动机的非线性、强耦合和多变量等特性,采用级联多电平逆变器结合自抗扰控制技术设计了一种大功率异步电动机直接转矩控制系统。利用载波移相脉宽调制方法获取级联多电平逆变器开关控制信号,以减少定子磁链和转矩的幅值脉动;通过速度控制器对负载扰动进行估计和补偿,以消除负载扰动引起的跟踪误差;基于自抗扰控制原理设计了速度控制器、转矩和磁链控制器;基于自适应控制原理设计了一种磁链观测器,用于定子磁链和转矩估计;最后,采用Matlab进行了仿真实验。仿真结果表明:基于级联多电平逆…
广域PSS附加阻尼控制的时滞分析及时滞补偿
通常基于本地反馈信息的电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)不能很好地抑制系统区间低频振荡,广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)的应用为抑制系统区间低频振荡提供了强有力的工具。提出一种考虑时延影响的PSS,并利用增益调节模块和相位超前/滞后模块构成PSS时滞补偿环节,消除远方信号延迟的影响。以一个四机两区域系统为例,利用改进矩阵束的方法辨识不同延迟条件下对阻尼控制的影响和阻尼补偿效果。仿真结果表明…
三电平四桥臂低压SVG控制与应用研究
分析了三相三电平四桥臂逆变器的结构及优越性能,并将其作为三相SVG的主电路结构用以实现由于负载不平衡引起的三相四线制中性线电流的补偿。分析了其工作原理及数学模型,提出了基于载波层叠PWM方法的控制策略,实现对不平衡负载系统有效的无功补偿及中性线电流的控制,简化了传统三电平逆变器结构的控制方法:针对二极管钳位型三电平逆变器固有结构造成的直流侧电容电压中性点电位不平衡问题,分析了其不平衡原理,采用直流电压双环控制进行了电容电压稳定及均压控制,有效地平衡了直流侧电容电压。仿真结果验…
基于经验模态分解的配电网故障定位方法
为了提高含分布式电源配电网的故障定位准确度,提出一种基于经验模态分解的配电网故障定位方法。首先应用经验模态分解故障零序电流,选用第3个本征模态函数分量;然后对第3个本征模态函数分量进行一阶差分,得到配电网故障定位特征;最后采用支持向量机对故障进行分类,并通过仿真实验测试算法的性能。仿真结果表明,本文可以快速、准确地对故障区间进行定位,而且故障定位正确率高于其他配电网故障定位方法。
考虑暂态性能的电网低频低压协调减载策略
随着特高压的大力发展,电力系统的规模和网络结构越来越复杂,电网发生扰动的概率和复杂程度也随之增大,而频率和电压作为两个衡量电网稳定的重要质量指标对于减载的意义十分重大。归纳了目前常用减载策略的优缺点,此外还考虑了电网频率在低频低压减载恢复过程中的暂态稳定性,期间引入了广域测量系统(WAMS),通过PMU使获取的频率等电气信息量更加实时和准确,也促进了电力系统低频低压的协调控制。
基于Kruskal-遗传混合算法的主动配电网规划策略
随着分布式电源(DG)在配电网中的逐步渗透以及配电网网络规模的逐步增大,传统的数学规划和启发式配电网规划方法在计算效率、寻优特性方面均面临多重约束,规划结果往往不尽如人意。针对上述问题提出一种基于最小有向生成树(Kruskal)与遗传算法的混合算法,对主动配电网中的分布式电源以及网架结构进行协同优化,简化了算法的染色体结构,避免了传统基因算法的"维数灾"问题,同时,该算法规避了传统网架规划中出现的不可行解问题,精简了规划流程。结合多场景分析法对西北某城区10 kV主动配电网进…
变频装置的谐波及其抑制访中冶南方工程技术有限公司上海分公司教授级高工张翼
谐波抑制和治理是当前乃至今后相当长的时期内,改善电能质量的一种行之有效的手段。现代工业生产及人们的日常生活与变频装置的关系越来越紧密。比如工厂生产线上的变频传动装置、小区恒压供水的变频水泵,甚至家里空调机也用变频调节温度。变频装置的大量使用给人们的工作、生活带来了极大的便利,以变频装置为代表的电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源之一,其对电力系统中电能质量有着重要的影响。为了对变频装置的谐波及抑制有更多的了解,本刊记者特约采访了中冶南方工程技术有限公司
基于集散递阶控制框架的低频低压减负荷系统
传统的低频低压减负荷的控制方法,对分散安装在各地的低频低压减负荷装置缺乏协调,不利于实现系统整体控制的实时协调和优化。提出了一种基于集散递阶控制框架的低频低压减负荷系统,介绍了系统的体系结构及功能实现,同时分析了系统的特点。该系统有效解决了传统低频低压减负荷装置的局限性,充分利用了现有智能化变电站及调度数据网络,满足了电网对区域协调及负荷准确切除的要求。
配电网新型电压无功统一调节装置研究
现有低压配电网由于供电半径长、线路损耗大等原因,造成居民客户的电压质量不断恶化。提出一种适合在配电网中推广的新型电压无功调节装置拓扑方案和基于改进九区图的协调控制策略。仿真和试验结果验证了新型电压无功调节装置工程方案的正确性。
220kV长距离电缆现场变频谐振耐压试验与分析
济南东部城区的市政工程220kV新竣工电缆线路长达7.97km,容量大,实施耐压试验所需试验设备的电源容量、最大输出总电流、重量以及组装工作的最小化总体要求高,这是济南首次开展如此长距离高电压等级的试验。对比了现有试验方法,采用串联变频谐振耐压试验方法,通过理论计算分析,根据现有条件提出了合理的试验方案并顺利实施。最后结合试验结果进行讨论,实践证明串联谐振法可行有效,对长距离电力电缆现场变频谐振耐压试验具有重要的参考价值。
一种基于蒙特卡洛模拟电网运行状态的电网等效模型
随着风能、光伏等可再生能源不断加入电网,电网规模越来越庞大,从而使电网的运行、监视和控制变得越来越困难,效率越来越低。为了提高电网运行的效率,提出了一种电网等效的新方法。该方法以电网历史运行的基本规律为依据,通过蒙特卡洛模拟的方法作为实际电网运行的基本数据,然后,定义了等效电源、等效负荷等基本概念,在此概念的基础上,建立等效电网的基本模型,通过对该等效电网模型的优化,可以得到等效电网的优化模型。该优化模型能够为电网的未来运行、监视和控制提供有力的分析基础。通过对IEEE14和…