基于数字随动系统的PWM装置数学模型分析

通过分析SKJ-Ⅱ型数字随动系统中PWM装置的工作原理,建立了模型公式并推算出理论传递函数关系。根据模型公式得到了PWM装置系统化的理论传递函数,并通过实验验证了理论传递函数的正确性,并指出模型中电源电压需要考虑开关的管压降问题。对于应用PWM技术进行功率变换的控制系统的建模有理论指导意义。     

基于锁相环的变频器同步跟踪实验

研究了一种利用锁相环使变频电源快速同步到工频电源上的方法.以一实际跟踪控制回路为例,进行了建模、仿真.对变频器之后滤波器的传递函数进行了分析,指出了它的特殊性.进行了实际控制试验,使用希尔伯特变换对记录数据进行了分析,得到了清晰的同步过程中频率、相角等随时间变化的曲线.     

静电除尘用脉冲电源拓扑研究

对一种静电除尘用脉冲电源高压拓扑进行了研究,通过模态分析谐振状态及谐振后的震荡转态,研究耦合电感、耦合系数及谐振腔电阻对静电除尘器电源输出电压的影响,优化设计耦合电感及耦合系数。通过理论分析,推导出各部分激励对负载的传递函数表达式,并绘制三维变参数曲面图进行系统参数分析,最后搭建1.5 k V的脉冲电源系统,验证静电除尘器电源拓扑的工作原理及理论分析设计的正确性。     

EAST纵场电源滤波技术研究

在EAST纵场电源中通常采用低通滤波器滤去高频干扰信号,为分析低通滤波环节对纵场电源的动态特性和稳态特性的影响,在均流环节和反馈环节分别引入了低通滤波器,在建立纵场电源的传递函数后利用频率的分析方法得到了开环系统的波特图,进而得到电源系统的动稳态特性。研究结果表明:引入低通滤波器改变了电源系统的传递函数,不仅会影响电源系统的动态特性,而且会影响电源系统的稳定性。即使是同一滤波器,当负载的特性改变时电源系统的稳定性也会发生改变。另外,引入低通滤波器对电源系统有一定的滞后作用,故对系统的稳定裕度提出一定的要求,因此在电源系统中应该合理的选择滤波器才能取得相应的滤波效果。     

单相BOOST功率因数校正主电路模型的建立

由于单相BOOST功率因数校正电路具有结构简单、控制方便等特点得到了大量使用。建立了BOOST功率因数校正主电路的从控制到输出的传递函数 ,依据传递函数对电路的特点进行了简要分析并通过仿真对建立的模型进行了验证     

宽范围高电压输入两级DC/DC辅助电源

中高压、大容量电力电子变流系统中,二次回路的辅助电源对系统的可靠运行起着关键性的作用。但目前已有的辅助电源大都针对低压、中小容量的变流系统,且普遍有输入电压较低、输入电压范围较窄或效率较低的问题。为此,设计了一种适用于中高压、大容量电力电子变流系统的辅助电源。该电源的输入范围为400～2 000V,输出24 V直流电压,采用两级DC/DC拓扑结构,可以很好地实现宽范围输入并避免输入/输出隔离问题。推导了前级变换器传递函数并给出了该电源的小信号模型,对其进行了稳定性分析。最后进行了相关的实验,验证了所设计辅助电源的正确性和可行性。     

一种宽范围双管反激DC/DC辅助电源设计

宽范围DC/DC辅助电源是高电压大容量电力电子变流系统的重要组成部分,尤其是对于具有标准化、模块化、分布式结构的中高压大容量电力电子变流系统意义更重大。首先,基于双管反激电路,设计制作了一个宽范围高电压80~800 V输入/低电压24 V输出的辅助电源样机,针对常规双管反激电源反馈电路存在的问题,进行了详细分析并提出解决方法;其次,给出了实验波形,对实验波形中的尖峰及震荡现象进行定性分析并给出解决思路;最后,利用闭环系统的开环传递函数对双管反激电路进行了稳定性分析。     

基于R-S-T控制的复合电源双向DC/DC变换器设计

为了提高复合电源双向DC/DC变换器工作过程中的动态特性,提出一种用于三通道交错并联双向Buck/Boost变换器的R-S-T控制策略。分析该变换器在Buck/Boost模态下工作过程,建立了交流小信号模型并得出控制变量到状态变量的传递函数,在此基础上设计了双向DC/DC变换器的R-S-T控制系统。相较于传统的PI控制,R-S-T控制策略具有更好的动态和稳态响应特性,最后运用Matlab/Simulink软件对该变换器系统进行仿真。结果表明,基于R-S-T控制的复合电源双向DC/DC变换器具有响应速度更快,超调量更小,鲁棒性更强的特点。     

带辅助谐振的移相全桥ZVS DC/DC变换器研究

传统移相全桥ZVS DC/DC变换器的滞后桥臂在轻载情况下很难实现ZVS,而通过添加辅助谐振电路可使滞后桥臂在轻载直至空载时也能实现ZVS。同时,为了改善电源的动态响应,对带辅助谐振支路的移相全桥ZVS DC/DC变换器主电路进行了基于空间状态平均法的动态小信号建模分析,得出了其传递函数。在Matlab/Simulink环境下,对整个电源闭环控制系统进行了仿真分析,并给出了实验结果。为电压闭环的工程设计提供了指导。     

稳态强磁场电源直流有源滤波技术方案的分析

为了满足强磁场装置电源供电极低的电流纹波要求,设计了一种直流有源滤波器。分析比较了目前国际上现有的强磁场装置电源所需的直流有源滤波器,对稳态强磁场电源采用利用并联有源滤波技术的滤波方案并给出了系统结构并对其工作原理进行了说明,论述了该系统的设计方法。根据其实际负载特性,通过检测负载端纹波电压,进而控制有源滤波器产生所需电流;通过对负载侧的滤波电容进行充、放电来调整负载端电压,实现负载电流的低纹波。基于传递函数建立该系统的数学模型并对控制系统进行详细的分析表明,该系统具有良好的快速跟踪性能及对谐波很好的抑制效果。仿真及实验结果验证了该有源滤波器的良好性能,尤其对低次谐波的抑制更为明显,为以后强磁场电源有源滤波装置提供了理论和设计依据。     

弱电网下基于锁相控制并网变换器小扰动同步稳定分析

该文对弱电网下基于锁相控制并网变换器的小扰动同步稳定问题进行研究。首先,以机理化揭示并网变换器同步特性为目标,通过将其和传统同步机的同步动态进行类比等效,建立适用于并网变换器同步稳定分析的类Heffron-Phillips动力学模型。进而借鉴传统电力系统低频振荡分析思路,采用复转矩系统法分析思想,将锁相环主导的同步振荡模式阻尼分为两部分:锁相环自身固有阻尼分量和弱电网下复杂控制耦合引入的附加阻尼分量,进而从阻尼特性的角度揭示弱电网下并网变换器同步稳定机理,并从影响固有或附加阻尼分量的角度,研究电网阻抗、控制器参数等因素对小扰动同步稳定性的影响。该文研究结果清晰揭示了弱电网下并网变换器同步失稳机理,并为后续同步稳定控制指明了思路。     

基于DP83640的IEEE-1588时钟同步协议在POWERPC体系上的实现方案和技巧

随着通信技术的迅速发展,对于应用以太网进行具有高精度的时间同步的研究也就日趋重要,在POWERPC硬件平台上给出了使用带IEEE1588功能的PHY芯片DP83640进行时间同步的硬件方案,并详细描述了对DP83640PHY芯片软件应用的几种方法和技巧。最后又提出了一种使用通用PHY芯片来实现IEEE1588的简易方案。这些方案都已广泛应用于电力行业,具有很高的实用价值。     

导前时间对抽水蓄能机组同期并网的影响

为了研究导前时间对抽水蓄能机组同期并网的影响,对同期装置的原理及组成进行了分析,为防止同期装置的主中央处理器(central processing unit, CPU)误发合闸脉冲,导致机组在较大的电压相角差时并网,同期装置需要采用设置辅CPU或同期检查继电器等方法进行电压相角差限制。通过解析法得到了导前时间与电压相角差限制值的关系;采用同期装置静态试验的方法验证其正确性;并应用其成功解决了某电站机组同期并网时刻,电压相角差不满足设计要求的问题;对抽水蓄能机组同期装置参数设置具有指导意义。     

开关变压器技术在水轮发电机自同期并列上的应用

在发电机的并列方面有准同期并列与自同期并列两种方式,各有优缺点,从方便使用、实现自动化方面来看,自同期并列的优点要多些,但并列过程中仍存在一定的冲击电流。本文提出了一种基于开关变压器技术在水轮发电机自同期并列上的控制方案。该方案可有效减小自同期并列过程中的冲击电流,降低并列风险提升电网稳定性,电网长期高效稳定的运行。     

Improvement of synchronizing power and damping power by means of SSSC and STATCOM: A comparative study

This paper examines the influence of Static Synchronous Series Compensator (SSSC) and STATic synchronous COMpensator (STATCOM) on the synchronizing power and damping power of a single-machine infinite bus system. The main function of SSSC is to compensate for the voltage drop across the impedance transmission line while the STATCOM provides voltage support at the point of connection at the transmission line. Beside their main function, SSSC and STATCOM can also be used to improve the synchronizing power and damping power, which in turns improve the small signal stability of power systems and thus more power can be transmitted. The SSSC has two modes of operation: (1) constant reactance mode and (2) constant quadrature voltage mode. It was shown that SSSC provides higher synchronizing and damping powers when operated in constant reactance mode than constant quadrature voltage mode. Comparing SSSC with STATCOM, the SSSC, in constant reactance mode, has been found to provide higher synchronizing and damping powers than the STATCOM. However, the STATCOM provides higher synchronizing and damping power than the SSSC when it operates on constant quadrature voltage mode.     

大型发电厂发电机同期回路及检查试验方法分析

介绍了目前大型发电厂发电机同期回路的设计情况,分析了大型发电厂发电机同期回路可能存在的问题,提出了对发电机同期回路及自动准同期装置进行全面检查试验的方法,使发电机同期并网时能更安全、可靠。     

分布式故障录波系统

同步技术、数据存储技术、各录波采集单元协调启动技术、通信技术等是分布式故障录波系统的关键技术。文中提出了一种可以适应于分布式故障录波系统的同步方法：先利用GPS的秒脉冲信号同步各个录波采集单元的采样脉冲,再采用软件自同步算法完成采样值序列的同步。阐述了录波采集单元的启动方法和这种启动方法对采集数据窗的影响。通过分析可以看出,录波数据采用分布式存储可以缓解集中式故障录波系统存储容量和转发时间紧张的问题;录波主站与录波采集单元之间的通信方式应采用基于TCP/IP的网络通信。给出了IP编址的分布式故障录波系统结构和样机的动模试验结论。     

考虑谐波的独立系统静态稳定分析

从理论上分析存在谐波条件下独立系统的静态稳定问题。摒弃经典的Doherty假设,根据小扰动分析方法,推导出单机系统发电机输出电磁功率的表达式,重新定义以波动性为主要特征的整步功率系数,以此来判断系统的稳定性。随后在合理的假设条件下将单机系统整步功率系数扩展到多机系统,完整地考虑谐波对稳定分析带来的影响。仿真算例的分析表明,新定义的整步功率系数可以清楚地描述谐波对静态稳定分析的影响,为进一步研究相关问题奠定了基础。     

同步信号对可控串补在单相接地故障时的影响及控制对策研究

通过计算机数值仿真和动模实验及理论分析，研究了分别选取线路电流i和电容电压uc两种不同的同步信号时对可控串补（TCSC）装置在系统发生单相接地短路故障时的影响，以线路电流i作为同步信号易使单相接地短路故障时线路电流出现严重直流分量和严重扭曲现象。以电容电压uc作为同步信号时，故障后系统中未出现明显直流分量，但出现明显的低次谐波。采用线路电流的基波分量作为TCSC的同步信号较为合适，其优点是消除了同步信号中的直流分量和谐波分量，使同步信号相位起点不发生偏移，可使系统稳定运行，提出了有效控制对策，缩短了故障时的调节时间，消除了故障时的不良影响，提高了系统的暂态稳定控制特性。     

电力系统时间同步方案

从实际工程应用需求出发,从不同侧面分析了电力自动化设备(系统)对时间同步的要求,介绍了电力系统时间同步技术相关概念,澄清了一些模糊认识,给出了电力系统时间同步时钟的组成及其对时方式,以及适用于主站、子站的不同的时间同步配置方案。