Research and application of an intelligent recloser controller installed on outdoor rod

A new type of intelligent recolser controller installed on the outdoor rod is developed, which is mainly composed of microcontroller of Intel 87C196KC-20 and CPLD devices. This controller integrates all the functions of measuring, controlling, protection, fault diagnosis, communication, remote-controlled operation and self-power devices with infra-red remote control devices as a unit. The controller applies the distributed structure, field concentration line and intelligent technology to seal up the synthetic servomechanisms such as the microcomputer-based protection and measuring devices in the second stage of the mini out-door transformer substation, which are distributed on the outdoor circuit switches on the spot and formed as a whole. Therefore,this technology can transform a large number of ordinary homemade SF6 circuit beaker and vacuum circuit breaker into intelligent circuit recloser, thus replacing the expensive imported automatic circuit recolser.     

基于单片机控制的功率因数自动补偿控制器

介绍了一种用于低压配电系统的智能型功率因数自动补偿控制器，并提出了以三相电压为判据的欠压保护方案.该控制器以PIC16F877单片机为测控中心，自动完成对低压配电系统电气参数的测量、运算、判断及功率因数的自动补偿控制.运行过程中，当系统的功率因数超出其设定范围时，控制器将自动投/切电容器组，控制方式也可以选择手动操作，控制器能够实现功率因数值、有功功率、无功功率、视在功率的显示，具有比较高的可靠性和实用性.     

电气化铁路负序对电力系统的影响与解决措施

电气化铁路作为电力系统的一个特殊用户,其负荷具有非线性、不对称和波动性的特点,可能威胁电力系统的安全运行。文章介绍了牵引负荷在电力系统中引起的负序电流对电力系统的影响及降低和限制负序电流的措施;针对电气化铁路负荷功率因数较低的现象,分析了无功补偿的必要性以及目前存在的问题和解决措施。通过分析表明可以把电气化铁路对电力系统的影响降到最低。     

无线传输式电机参数测量仪的研究

为了实现电机的远程监控和电能计量,设计了无线传输式电机参数测量仪。介绍了测量原理、系统结构,给出了主要电路图和主要程序框图,并用标准源对其进行校验。同时利用无线传输方式将检测到的电压、电流和相位等数据发送给上位机,在上位机上实现有功功率、无功功率、功率因数和电量的计算和显示。系统具有方便的人机界面,超强的数据处理功能。     

基于Boost ZVT-PWM变换器的单相功率因数校正

针对传统单相Boost功率因数校正变换器开关管工作在硬开关状态时存在较大开关损耗的缺点,设计了一款平均电流控制型单相Boost ZVT-PWM变换器.在剖析了该变换器工作原理的基础上,对其主电路中谐振网络及控制电路的关键参数进行了分析与设计,并利用Saber软件对该电路系统的性能进行了仿真验证.结果表明,文中所提Boost ZVT-PWM变换器可有效地提高电路系统的功率因数、降低开关损耗,同时可较好地解决功率开关管中电流和电压的交叠问题.     

单相半桥式BOOST整流电路的仿真研究

分析了单相半桥式boost整流电路的拓扑结构和操作模式,并探讨了该电路关键参数的选取依据．在Matlab／Simulink仿真平台上,应用电流滞回控制方法实现了电路的有源功率因数校正．     

节能及电能质量综合治理装置的研制

晶闸管控制电抗器(TCR)型静止无功补偿装置(SVC)被普遍应用于电力系统中,其具有反应时间快,分相、连续调节无功、节能等优点,但其本身也是一个谐波电流源。本文提出了高压混合型电力滤波器(TCR+FC+APF)的拓扑结构,在国内是首次采用。它创新地改进了传统的TCR型SVC补偿系统,不仅能够连续补偿系统无功功率、不平衡等问题,还能滤除由TCR本身与负载产生的谐波电流,提高系统的功率因数,减少系统的线损,提高变压器的出力,改善电能质量,同时也彻底避免了电容器与系统发生谐振的可能。装置投入运行后,大大减少了电容器开关动作次数。仿真、实验及挂网结果都表明该电能质量综合治理装置能够很好地解决变电站的无功补偿与谐波治理问题,达到节能目的。本文研究成果经国家电网公司评审作为第一批科技成果在全国范围内推广。     

基于定子磁链的双馈风力发电系统矩阵变换器调制策略

将矩阵变换器的输入和输出变量映射到双馈风力发电系统定子磁链定向的dq坐标系,提出双馈风力发电系统定子磁链定向的调制策略,得到零序分量传递方式的结论;明确调节过程的物理意义,简化各开关占空比的计算过程,在保证输入功率因数可调的情况下,实现双馈风力发电系统有功、无功解耦控制,抑制输出电压、电流的谐波分量.并在一台矩阵变换器励磁的4极双馈风力发电系统应用上述调制策略.结果表明：该调制算法具有良好的动态性能,能有效改善风力发电系统输出电能质量,减少对电网的谐波污染,具有工程实用价值.     

IGBT有源逆变在内反馈串级调速系统中的应用

晶闸管串级调速系统是一种廉价、简易的调速系统,传统内反馈串级调速系统存在功率因数低,谐波污染严重等弊端,采用斩波控制虽然可以有效改善系统功率因数,但并不能从本质上解决功率因数低的问题。采用可控器件IGBT构成的逆变结构取代原有串调系统晶闸管逆变部分,不仅可以使调节绕组侧电流正弦化,减少谐波,还可以向电网提供容性无功,用于补偿串调系统产生的感性无功,从而提高整个系统的功率因数。提出在逆变控制部分采用跟踪电压矢量的SPWM直接电流控制策略,通过对三相电压源型逆变器及逆变器在串级调速系统中的应用仿真,结果表明有效可行。     

UPQC直流储能单元的电压控制

将有源功率因数校正技术引入UPQC直流储能单元的电压控制。详细阐述了其工作原理,给出了电压控制器和电流控制器的数字控制方法,消除了充电电流中的谐波和无功电流,储能单元电压稳定,能够应对输入电压变化的工况,动态性能良好。     

MB-OFDM UWB系统的自适应联合均衡方案

提出了一种自适应联合均衡(AJE)方案,对接收到的多带正交频分复用超宽带(MB-OFDM UWB)时频分集信号,利用自适应滤波器实现最优合并(MMSE准则)．该方案不需要知道信道参数,也就不需要进行信道估计,既减小了运算复杂度,也避免了信道估计误差的引入．该方案用最优线性合并归一化最小均方(OLC-NLMS)算法实现．利用了UWB信道慢衰落的特点,在输入信号高度相关的情况下,算法仍能快速收敛．仿真结果显示:与需要信道参数的传统最优合并方法相比,在10^-2误比特率,2分集和4分集时,分别获得1.2dB和2.7dB增益．     

Heat treatment behavior of can-forged titanium aluminide alloy in ( α + γ ) region

The effect of initial microstructures on the heat treatment behavior of can-forged titanium aluminide alloy has been studied. Optical microscopy and EDX analyses results show that different initial microstructures, including difference in dislocation density, phase distribution and morphology, have inherent effects on the final heat treatment microstructure although at the same heat treatment temperature. An almost full lamellar (NFL) microstructure with an average α ₂/γ colony size of 20 μm was obtained through adjusting initial microstructure. Project supported by the “863” High Tech Program and the National Natural Science Foundation of China Synopsis of the first author Liu Yong, Doctoral student, born in April 1973. Specializing in powder metallurgy of ceramics, intermetallics and metal: 1) Ca/P based bioceramics; 2) TiAl based intermetallics; 3) Fe, Cu materials.     

一种改进的PS-LDPC石构造法

为提高校验矩阵的构造效率,对子矩阵的移位系数的选择提出了合理的理论准则,并提供了一种直观且合理的寻找矩阵中闭合环路的方法以简化构造过程.以AWGN信道仿真考察了采用这种改进方法构造的PS-LDPC码的译码性能.仿真结果证明采用此改进算法构造的PS-LDPC码具有更优的BER性能.     

一种外接式功率因数校正方案的研究及实现

提出了一种外接式三相功率因数校正方案. 采用改进型有源滤波算法和高速空间矢量控制理论,在不破坏原有电网电力设备结构的基础上,实现了单位功率因数,并提高了谐波与无功电流的检测速率和逆变器开关管控制速度,减少了开关损耗. 该方案在电网电压畸变的情况下,实现相位同步、谐波完全补偿. 通过理论分析和实验证明了该方案是切实可行的.     

多天线无人机通信系统中的安全波束成形方案

针对第6代移动通信系统中多天线无人机通信下行链路传输系统,在有多个合法用户和单个窃听者的场景以及已知窃听者统计信道状态信息的情况下,提出了2种安全波束成形方案：一种是基于迫零算法的波束成形方案,在系统传输总功率受限条件下最大化系统可达安全速率,得到了波束成形权矢量和功率分配因子的闭合解;另一种是基于增强信漏噪比算法的波束成形方案,采用一种分式规划和交替方向乘子法（ADMM）相结合的迭代算法,实现波束成形权矢量和功率分配因子的设计.仿真结果表明,相比较于迫零算法,基于ADMM的增强信漏噪比算法能够有效地提升系统的安全性能.     

一种微小型液态金属反应堆的反应性控制方案

为了减少液态金属反应堆的体积和重量，需要设计一种高效的反应性控制方案．为此提出了3种布置方案：1)嵌入吸收体的转动鼓；2)位于活性区内的移动式控制棒；3)位于活性区外的移动式控制棒．经过对比分析选择了方案3)．它采用上下移动的控制棒，棒上部分为吸收体，下部分为铍，当控制棒处于提升状态时，铍正对活性区；当控制棒处于下插状态时，吸收体正对活性区．由于处于活性区外，控制棒外形尺寸不受燃料棒限制，具有结构灵活、效率高的特点．计算了控制棒价值和反应堆常温下的温度反应性效应、功率反应性效应和燃耗反应性效应．计算结果表明，控制棒的核设计满足核安全要求，微小型液态金属反应堆的反应性能够达到平衡．     

考虑工频过电压的海上风电场无功配置优化方案

工频过电压是威胁线路安全稳定运行的重要因素。可以利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对海上风电场系统及其送出线路进行建模,对工频过电压进行计算和分析。研究表明：0.97 p.u.、1.00 p.u.、1.07 p.u.3种情况下过电压水平均与线路长度成正比;系统侧甩负荷时过电压水平远大于风场侧甩负荷。对海上风电场中变压器、海缆、风电机组的无功损耗进行分析,结合对过电压的计算和分析以及相关标准规定,提出了一种简单实用的海上风电场无功配置方案。该方案可满足对工频过电压的限制,且可满足风电场无功需求。     

面向不平衡负荷补偿的静止无功补偿装置的研究

首先结合基于瞬时无功功率理论的负序和无功综合补偿的策略采实现对不平衡负荷及负荷的功率因数进行补偿,后通过改进负序和无功综合补偿方法来改善过补偿问题。     

基于非线性原-对偶内点算法的电力系统无功优化

以电力系统中无功优化的非线性规划模型为基础,采用原对偶内点算法进行全局寻优.文中通过对障碍参数确定方式的研究,根据障碍参数的物理本质以及电力系统本身的特点,提出了在运用原对偶内点算法分析电力系统无功优化时,应根据不同物理意义的变量来确定相应障碍参数的方法.在此基础上,分析了障碍参数中加速因子对算法的影响,提出了加速因子的动态确定策略.在对IEEE 118节点系统进行的计算分析表明本文算法收敛性好、计算速度快.     

基于遗传算法的电力系统负荷模型准确度研究

在获得电网系统稳态和动态数据的基础上,对负荷模型参数不确定情况下的仿真准确度进行了分析,并利用故障后系统的动态数据对不确定参数进行校正。选择遗传算法作为校正求解的算法,并对之进行了一定的改进。仿真研究在IEEE-39系统上完成,不准确参数选择为负荷比例,实际应用中可推广为电力系统所有的模型参数。最后给出了这套方案的评价和有待改进的地方。