基于果蝇优化算法的三电平逆变器SHEPWM方法的研究
以基于IGCT的大功率三电平逆变器为研究对象,深入研究了特定谐波消除技术,针对求解非线性超越方程组的复杂性,提出运用果蝇优化算法求解非线性方程组。和传统的方法相比,该方法初值设置简单,同时编程容易,设置参数少,收敛速度快,全局寻优能力强。在Matlab/Simulink环境下对三电平NPC逆变器进行仿真,验证了该算法的正确性。在以TMS320F28335控制器为核心的实验平台上进行实验研究,实现了SHEPWM的控制。
基于瞬时无功功率理论的矿山供电无功补偿器的设计
针对矿山供电系统中无功分量数值大、谐波含量高的问题,设计了一种基于瞬时无功功率理论的无功补偿器。该装置采用无功功率控制方案,研究了一种改进的瞬时无功功率检测方法。与传统的功率因数控制方案相比较,该装置的检测电路及算法简单,系统能更加准确、实时地检测出电网谐波及无功电流,并且具有更好的跟踪性能,避免了无功补偿时的轻载振荡。实验结果证明,无论是在轻载还是在满载的情况下,补偿后的功率因数都有了很大的提高。
绝缘子并联间隙雷击故障指示器原理及其应用
绝缘子加装并联间隙后,发生雷击时绝缘子表面没有损伤,并联间隙头部烧痕也不明显,雷击故障点查找和雷击形式判断困难,针对这一问题,研制了绝缘子并联间隙雷击故障指示器。绝缘子并联间隙雷击故障指示器通过电流互感器监测输电线路电流,当有雷击发生时,触发指示灯指示故障点。雷击指示器同时能够记录雷电发生时间、雷电流波形,并通过无线方式将数据传输至手持终端,以备在PC上进行显示分析。绝缘子并联间隙雷击故障指示器在110 k V输电线路实际应用效果良好。
计及报警信息逻辑关联的改进模糊Petri网故障诊断模型
为有效辨识不完备及不确定的保护和断路器动作信息,提高输电网故障诊断的准确性和快速性,研究了一种计及报警信息逻辑关联的改进模糊Petri网故障诊断模型。首先充分考虑了报警信息中保护动作和断路器跳闸的逻辑关联特性,提出了改进模糊Petri网的基本定义和模糊推理方法;然后建立了基于改进模糊Petri网的输电网故障诊断模型;最后通过某局部电力系统验证了模型的有效性和容错性。
电气工程学报
☆注重内容的基础性、前瞻性、原创性和引导性。☆突出电磁场与电网络、电磁兼容、电工新材料、电磁测量等基础性研究;突出电机系统、电力系统、高压与绝缘、电力电子、极端条件下的电工技术等新型技术研究;突出新材料、新器件以及与生物、信息等其他交叉学科所衍生出的新理论、新技术研究。
一种抑制切除空载电炉变压器过电压方法的研究
在电力系统运行过程中,切除空载变压器、电抗器及空载电动机等都是常规的正常操作。在这些投切感性负载的操作过程中,可能会产生幅值较高的过电压。以某钢厂精炼炉变压器为例,阐述了切除空载变压器过电压产生的机理,分析了RC阻容吸收装置和整流桥装置各自在抑制切除空载变压器过电压的优缺点,提出一种基于RC阻容吸收回路和整流桥吸收回路的混合抑制切除空载变压器过电压装置。利用ATP-EMTP进行仿真,仿真结果表明该装置大幅度降低了过电压,且大大提高了系统应对过电压冲击的可靠性。最后通过实验证明…
人工鱼群算法和支持向量机的建筑电气故障识别
为了提高建筑电气故障的识别效率,提出一种人工鱼群算法和支持向量机相融合的建筑电气故障识别模型。首先采集建筑电气状态信息并提取特征,对特征向量进行归一化处理;然后采用人工鱼群算法模拟鱼群觅食和追尾行为找到最优特征子集,减少分类器的输入维数;最后采用支持向量机建立建筑电气故障识别模型,并对模型性能进行了仿真测试。仿真结果表明,相对于建筑电气故障识别模型,该模型提高了建筑电气故障识别率,减少了模型训练时间,可以满足建筑电气故障识别的工程应用需求。
基于SVG的高速铁路在线防冰系统
为防止高速铁路接触网覆冰,并保证列车安全运行,在考虑防冰电流、系统功率因数和接触网末端电压的基础上,提出了单线AT供电方式、末端并联复线AT供电方式以及全并联复线AT供电方式的在线防冰方案,研究了SVG装置的控制方式,确定了SVG装置的电流上、下限值,并在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果验证了该方案的可行性,为现场防冰措施的选择提供了参考。
基于电流变化率的短路故障快速检测原理分析
基于煤矿供电系统三相短路电流模型,理论分析了使用电流变化率代替电流值作为短路故障的判据原理。并深入分析了短路故障发生瞬间,不同电流初始角情况下的电流变化率;研究了电流初始角为零情况下电流变化率随时间变化的规律;并通过Matlab数值仿真进行了分析说明。提出了"零时刻可判断点"和"零相角可判断点"的概念,指出对应的短路故障判别"相角死区"和"时间死区",为利用电流变化率作为短路故障判据提供了理论依据。最后介绍了利用数值微分三点公式实现电流变化率实时计算的方法。
12kV真空断路器开断并联电抗器电弧重燃三相建模
在一定的系统条件下真空断路器开断10 k V并联电抗器时,触头间隙可能会产生连续的电弧重燃与熄灭现象,形成危险的过电压。为搭建准确的真空开关仿真模型,以复现断路器的分闸重燃基本特性,简单综述了真空开关仿真模型的研究现状,总结出现有研究的不足。为了消除现有仿真模型的不足,在运行电网上对一种型号的12 k V真空断路器开断并联电抗器进行了一系列的现场试验研究,得到其断口间介质动态绝缘强度恢复曲线和高频电流熄弧特性,利用ATPEMTP搭建了真空断路器分闸电弧重燃模块。考虑电缆三相间…
基于ANSYS的40.5kV真空灭弧室电场分析
建立了电压等级为40.5 k V真空灭弧室的二维模型,利用有限元软件ANSYS计算并分析了该40.5 k V真空灭弧室在不同主屏蔽罩半径下的电场和电位分布,对比了不同主屏蔽罩半径下触头沿面的电场强度分布以及波纹管屏蔽罩与主屏蔽罩弯角之间的电场分布。结果表明:1主屏蔽罩半径越大,其电场强度越小,当半径大到一定程度时,电场强度不再随主屏蔽罩半径的变化而变化;2当主屏蔽罩半径为57 mm时,该40.5 k V真空灭弧室内部场强分布最为均匀。
Morlet小波变换在感应电动机气隙偏心故障诊断中的应用
针对快速傅里叶变换(FFT)在分析感应电动机电流信号时存在的频谱泄漏和噪声干扰阻碍故障特征频率识别的问题,提出了一种针对感应电动机定子电流包络线的Morlet小波分析新方法,有效消除了频谱泄漏和噪声干扰的影响,分析了感应电动机在气隙偏心故障时故障频率的特征,最后通过实验及仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。
光学电流互感器传感单元输出特性的研究
对光学电流互感器的琼斯矩阵进行了推导,并对线性双折射、光程长度及入射起偏角输出特性的影响进行了推导与分析。给出非理想状态下线性双折射对光学电流互感器输出电压的调制函数,并给出入射起偏角对系统影响的数学表达式及作用条件。结果表明,线性双折射会以抽样函数的形式调制光学电流互感器输出信号的尺度因子,同时以sin2(δ0L/2)为影响因子决定入射起偏角对系统的影响,当入射起偏角取某些特殊值时,其对系统的影响为零。另外,还研究了线性双折射的温度特性及其对光学电流互感器输出特性的影响。
电磁计量泵驱动机构的动静态特性研究
对一种新型电磁计量泵的线圈驱动机构进行了深入研究。通过解析法给出了静态电磁力参数的计算过程,运用ANSOFT电磁场有限元分析软件计算了静态力-位移关系曲线,并采用Maxwell 2D软件包对电磁驱动机构进行了静态特性分析。同时运用ANSOFT/Maxwell 2D/Transient软件包对电磁计量泵的动态工作过程进行了仿真,并搭建了电磁驱动线圈动态特性实验台,实验结果证明了仿真计算的正确性。
基于虚拟同步发电机的储能型光伏逆变技术
采用虚拟同步发电机控制策略,并配置储能装置,使光伏发电系统对外体现同步发电机的优良特性,具有调压调频的功能,有利于系统孤岛和并网运行。首先阐述了光伏电池的发电特性;然后建立了系统结构和虚拟同步发电机的数学模型,并设计了电路的控制模块;最后在Matlab/Simulink环境中搭建了系统模型,仿真结果验证了所用策略的正确性和优越性。
三相四线制低压供电系统中性线断线检测方法
以三相四线制低压供电系统中性线断线检测为目标,在现有小信号注入法的基础上,提出了一种新的三相四线制低压供电系统中性线断线检测方法,该方法通过设置断线点定位单元将中性线分为若干区间,并根据断线点在不同区间时采样电阻的电压值不同判断中性线有无断线及断线点所在区间。最后以一组具体参数为例进行了仿真分析,结果表明了该方法的有效性。
基于虚拟中性点的无位置传感器无刷直流电动机位置检测方法
为提高无位置传感器无刷直流电动机位置准确度的辨识度,提出一种基于虚拟中性点的无位置传感器无刷直流电动机位置信号的获取方法。采用数字式无刷直流电动机Matlab仿真模型和基于直线拟合技术的数字滤波器相位延迟修正方法对该位置检测方法进行验证。仿真结果表明:提出的位置检测方法能准确地检测出轻载、重载以及突加负载情况下的转子位置信号,将有助于促进该种电动机在工业生产中的进一步推广。
改进滑模观测器的永磁同步电动机矢量控制
分析了永磁同步电动机(PMSM)的数学模型,基于滑模变结构观测器(SMO)的基本理论,实现了永磁同步电动机无位置传感器的矢量控制。针对传统的滑模观测器采用常数切换函数,存在较大的抖振,对常数切换函数进行改进,减轻了系统观测的抖动。同时在对速度和位置进行估计时,采用一种变截止频率代替传统固定截止频率的低通滤波器,实现了对转速和频率的准确观测。搭建了基于Matlab/Simulink的仿真,最后采用I-F低速开环起动的控制策略,针对一台400 W永磁同步电动机,用高性能DSP28…
基于DSP的异步电动机SVPWM控制技术研究
针对DSP控制异步电动机系统,阐述了系统构成和电压空间矢量SVPWM技术,描述了基本电压空间矢量。详细阐述了SVPWM算法分析和算法实现,描述了Sector值与扇区的对应关系,SVPWM生成的形式有两种:一种是采用七段式SVPWM方法,也称为"软件法",生成的电压空间矢量PWM波形由七段组成;另一种采用五段式SVPWM方法,也叫做"硬件实现法",即可以通过F2812内部硬件实现。说明了扇区与跳变时间对应关系表,描述了硬件和软件法对应扇区的三相波形图,说明了基于DSP实现第6扇…
改进粒子群算法优化PID的冶金电气控制
冶金系统的电气机组受到外界环境干扰大,输出电压具有时变性和非线性,传统控制方法难以获得高准确度的控制效果,为此提出一种改进粒子群算法优化PID的冶金控制策略。首先分析当前冶金系统的电气机组PID控制参数存在的不足;然后采用粒子群算法对电气机组PID控制参数进行求解,并针对标准粒子群算法的不足进行相应改进;最后采用仿真对比实验测试改进粒子群算法优化PID的优越性。实验结果表明,改进粒子群算法优化PID冶金电气控制系统控制准确度高,抗干扰能力强,具有较快的响应速度。