对双绕组电抗分流式自励恒压发电机空载起励的一点看法

本文探讨不经充磁如何解决起励的途径。文章从励磁装置的剩磁电压计算及空载电压的建立入手分析,得出提高剩磁电压的途径和对剩磁电压的不利因素。说明凡剩磁电压高和稳定系数大的发电机则建压容易。     

混合动力汽车氢镍电池组模块电压检测方法

针对现有动力电池组单体电池电压采样电路的成本高、电路复杂及采样精度低等问题,提出一种采用光继电器与飞渡电容相结合的模块电池采样电路,该电路具有电气隔离性好、电路简单、一致性好等特点,可靠性和精度都能满足设计需要,并在实验室环境下进行了静态精度测试.结果 表明,所有通道正偏差≤40 mV,负偏差≤24 mV,远远优于设计指标±64 mV,目前已在公司混合动力电池产品中实际应用,具有参考意义和实用价值.     

具有自起励功能的小型同步发电机可控硅励磁装置的研究

电网电压是否稳定是衡量供电质量的重要指标之一，它主要取决于发电机的励磁电流是否能随电网电压的变化而自动调节。SCR两磁装置，应用了可控硅变流技术，并采用了与起励可控硅串联电阻的方法来限制起励电流，从而使起励单元简化，可用残压可控半波整流电路起励，使整机造价下降。试运行证明性能安全可靠。     

二极管漏电流对多电源输入电压采集的影响分析

针对因隔离二极管漏电流而导致多电源输入电压采集电路采样误差较大的问题进行了分析及研究,采用了潜在电路分析(SCA)方法,深入分析了隔离二极管常温下漏电流特性,以及在该功能电路中产生采样误差的机理。针对该功能电路的设计缺陷,结合潜在电路分析方法进行了设计优化,并完成了优化后电路的试验验证。优化后采样误差能够满足功能要求。潜在电路分析方法不仅有效的解决了在多电源输入电压采集电路中因隔离二极管漏电流引起的采样误差问题,实现了电路设计中非预期功能的规避;同时也对设计的需求挖掘和完整性验证提供了方法和依据。     

一种结构简单的斜坡补偿设计

针对峰值电流模PWM升压型DC-DC变换器,提出了一款结构简单、易于集成的斜坡补偿电路。该补偿电路中的斜坡产生电路,利用恒流源对电容充放电产生的锯齿波电压作电压/电流(V/I)转换,得到斜率易于调节的斜坡电流;电流采样电路利用SENSEFET作为采样器件,并结合优化的缓冲级和简洁的V/I转换电路,使采样精度提高的同时减小了损耗。整个电路基于某公司的0.6μm 15V BCD工艺,在Cadence Spectre平台上进行仿真。仿真结果表明该电路有效的抑制了亚谐波振荡,采样精度达到81.9%,补偿斜率的精度达到82.2%,证明了该电路的可行性。     

具有自起励功能的小型同步发电机可控硅励磁装置的研究

电网电压是否稳定是衡量供电质量的重要指标之一，它主要取决于发电机的励磁电流是否能使电网电压的变化而自动调节，ＳＣＲ励磁装置，应用了可控硅变流技术，并采用了与励可控硅串联电阻的方法限制起励电流，从而使起励单元简化，可用残压可控半波整流电路起励，使整机造价下降，试运行证明性能安全可靠。     

针对热电材料的高精度宽范围电阻测量电路

针对热电材料电阻率随温度变化范围大及其电阻率测量精度不足,以TMS320F28027为核心处理器,设计了一个高精度和宽范围的电阻测量电路.经实验验证,电路实现了基准电压调节和自动追踪最佳基准电压与最佳采样电阻的功能,具有高精度、低电压和宽范围的特点,为热电材料电阻率测量提供了一个有价值的电路.经少许改进,电路可以利用在其他相似的大范围电阻测量中.     

基于DSP的PMSM控制器设计及相关问题分析

针对永磁同步电机(PMSM)的控制需求,设计了一种基于DSP和CPLD的PMSM控制器.首先给出了PMSM控制器的原理图,该控制器主要由逆变电路和主控电路两部分构成,逆变电路采用电压源型逆变器,主控电路基于DSP进行设计,然后对设计中的DSP电源上电时序、A/D采样精度、SVPWM信号处理等相关问题进行了分析并给出了解决方案,最后通过实验对设计的控制器进行了测试.实验结果验证了所设计控制器的可行性,并能满足PMSM高性能控制要求.     

基于PIC16F1507的逆变器设计

传统的双闭环控制的逆变器,需采样电压和电流,电路设计复杂。设计了一种基于PIC16F1507的逆变器,仅需要采样瞬时电压,利用PI控制算法,结合电压前馈,使输出的波形满足质量和响应速度要求。设计了信号调理和保护电路,增强系统的可靠性和抗干扰能力,并对电路参数设计进行详细介绍,制作一台500 W样机并完成了测试验证,结果表明能满足设计指标,外围电路简单,具有工程应用价值。     

一种高精度、高采样率的模拟隔离采样电路设计

为了解决便携录波装置需要采样不同输入电压的交直流电压采样、不同输入电流的交直流电流信号且采样率要求较高的问题,设计了一种适用于便携录波装置的模拟信号隔离采样电路。采用了MAX11901转换芯片,根据采样信号的不同分为大信号采样电路和小信号采样电路。搭建隔离采样电路,并对测试结果进行精确性分析,表明该电路可适用于多种信号输入,精度可以优于0.5%,采样率可以达到500 kHz,具有较高的实用和推广价值。     

基于差分傅里叶算法和滤波技术的过电压保护装置检测法

为解决火电厂发电机过电压侵害威胁发电机定子及变压器安全的问题，提出一种基于差分傅里叶算法和滤波技术的发电机转子过电压保护装置检测方法。首先，在现场采集发电机过电压保护测试仪的电压结构参数。其次，应用脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)技术和大功率绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件及其驱动技术，解决了传统过电压保护测试仪输出电压和直流输出不够稳定的问题。在此基础上，引入差分傅里叶算法和滤波技术，实现信号的完全输出以及控制的分析、处理、保护等功能，解决了传统过电压保护测试仪信号输出不全以及无法滤波的问题。最后，选取不同电厂机组励磁系统进行过电压保护试验。试验结果表明，所提方法能有效地完成转子过电压保护校验工作，其电压输出值远小于转子绕组出厂工频试验电压幅值的70%，机组励磁系统转子过电压保护逻辑动作正确，动作电压值符合要求，验证了所设计测试方法的有效性和准确性。     

Development of advanced generator excitation control regulator (PSVR) for improving voltage stability of a bulk power transmission system

Earlier generator excitation control systems were based on AVR control of generator terminal voltage. This system cannot accommodate reactive power up to the facility limit even when the power system voltage decreases to the limit for stable operation. An attempt was made to develop an advanced excitation control system (PSVR) to achieve higher constant sending end voltage of power stations. The intent was to apply the system to the generator connected to a 500-kV system which contributes most effectively to the voltage stability of a bulk power transmission system. This PSVR produces higher control gains than the AVR, and the following functions were adopted: (1) AVR gain reduction circuit; (2) phase compensation circuit; and (3) damping improvement by enlarging the limiter of the PSS. In addition, various functions were provided, e.g., voltage slope characteristics to balance the reactive power of adjacent generators and PSVR output and terminal voltage limiter to stabilize the generator operation. Before application to a real system, a transient response test was performed by combining the PSVR and a generator simulator to verify the damping improvement and stability of the voltage control.     

核电站控制棒电源系统相复励发电机短路故障的解析计算

针对核电站控制棒电源系统,现有保护仅采用以额定电流为定值的定时限过流保护作为短路后备保护,导致该系统已发生多起过流保护抢先动作与失磁保护失配的事件。解决保护失配问题的关键在于对控制棒电源系统发电机短路故障电流的准确解析,解析重点在于考虑发电机实际采用的相复励无刷励磁方式对故障电流的影响,而相复励励磁电流由并励电压对应的励磁分量和复励电流对应的励磁分量合成产生。经过合理的假设与模型简化,结合发电机基本方程和励磁系统数学模型,推导得到了并励电压分量作用下的三相短路电流。引入复励电流分量作用,根据励磁电流变化对短路电流进行修正,得到了包含暂态分量和稳态分量的相复励发电机三相短路电流时域解析表达式。由正序等效定则扩展得到两相短路电流的时域解析表达式。基于PSCAD/EMTDC平台建立了控制棒电源系统电磁暂态模型,对理论分析结果进行了验证,进一步对保护优化方法进行了讨论。     

基于多电平拓扑技术的新型柔性励磁系统

针对新一代电力系统发展趋势对发电机励磁控制和机组支撑能力的新需求,设计了一种基于三电平电压源型变换器的新型柔性励磁系统,并提出了与之匹配的新型五电平直流斩波电路,分析了励磁电流双向6管和励磁电流单向3管2种直流斩波电路的控制模式和运行特性。基于PSCAD构建柔性励磁仿真模型,分析验证了五电平斩波拓扑结构应用于发电机励磁控制的可行性及相对于常规自并励励磁系统的控制性能优势。     

基于广域测量信息的互联电网模型预测阻尼控制

提出一种基于模型预测控制的新型阻尼控制器设计方法。为抑制区间低频振荡,该控制器由2级PSS构成,其输入信号由广域测量信号和本地测量信号组成。采用留数矩阵法选择广域控制回路,通过模式辨识进行2级PSS控制。将常规励磁系统中传统的自动电压调节器(automatic voltage regulator,AVR)用模型预测控制器(model predictive controller,MPC)替代,并与2级PSS协调作用,通过模型预测和优化求解,得到励磁控制器的最优控制输入,以实现电压调节和增强阻尼之间的动态协调。典型的四机两区系统仿真结果表明,基于模型预测控制的2级PSS设计的控制效果明显优于传统的阻尼控制,可以快速调节机端电压,显著改善互联电网阻尼。     

五相双绕组感应发电机励磁控制系统硬件设计与实现

本文研究了一种五相双绕组感应发电机励磁控制系统的硬件设计与实现方法。该发电机的转子为笼型,其定子上有两套五相绕组:一套是控制绕组,接有励磁变换器;另一套是功率绕组,经整流输出直流电能。励磁变换器由以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块为基础的主电路、驱动电路、数学信号处理电路、采样调理电路、保护电路等部分组成。励磁控制器向发电机提供所需的可变励磁无功,控制发电机励磁,从而实现对输出电压的控制。     

采用协同控制理论的同步发电机非线性励磁控制

提出了一种基于协同控制理论的非线性励磁控制器。首先依据同步发电机励磁控制的基本要求和特点,选择机端电压、有功功率和转子角速度三个变量的偏差的线性组合构成流形,以保证有效控制机端电压和抑制系统功率振荡。然后以同步发电机非线性模型为对象,推导出了非线性协同励磁控制器（Synergetic excitation controller,SEC）的控制律,并根据电力系统的运行特性,探讨了控制器参数的选取原则。最后,单机无穷大系统仿真结果表明,无论在大扰动还是在小扰动下,所提非线性协同励磁控制器比常规的AVR+PSS方式下的励磁控制器都能更快更精确地调节机端电压,还能够有效地抑制系统的功率振荡。     

基于极点配置和重复控制的电流型单相动态电压调节器

首先提出了一种动态电压调节器(DVR)的直接负载电流控制策略。通过直接控制流经串联变压器的负载电流,间接实现了负载电压的动态补偿。根据变压器的τ型等效电路,得到DVR的系统控制模型,为改善负载端电压的稳态与动态补偿性能,对LCL型滤波器结构采用状态反馈极点配置和重复控制相结合的复合控制器;于此同时,考虑到变压器励磁支路对本文控制策略的影响,结合励磁电流补偿的方法,进一步提高负载端电压的补偿精度。仿真和实验结果表明,本文所提控制方案在电网电压波动和负载投切时,能够对负载端电压进行快速、有效的补偿。     

Impact of under-excitation limit control on power system dynamicperformance

Several control functions, in addition to terminal voltage control, are performed by the excitation systems of the synchronous machines in a power plant. The under-excitation limit (UEL) is one of these. In this paper, the authors deal with the effect of such control on the dynamic performance of power systems. Certain simulation results properly characterize UEL action which, depending on the nature and severity of the contingency, can be relatively fast. Their objective is to encourage representation of the under-excitation limit control function in synchronous generator AVR modeling for power system dynamic studies. Essentially, the control acts by precluding excessively binder-excited conditions. In practice, it is applied to prevent both operation beyond the steady-state stability limit and the large magnetic losses produced by leakage fluxes in stator winding end-of-turns during machine operation with very small field circuit excitation     

基于改进型LOEC的同步发电机扰动下的最优励磁控制系统

LOEC考虑了电力系统多个控制目标的综合,并采用最优化设计,因而在平衡点附近具有较好的动态性能和适应性,但当扰动过大时,系统性能将变差,同时控制缺少对端电压的控制。提出了具有宽适应范围的励磁控制系统的最优励磁控制器。设计方法对变量的选择进行了改变,以转速偏差微分代替了常用最优励磁控制系统的电磁功率偏差,并增加对端电压的控制。改进后的励磁控制系统适应性得到提高。仿真计算结果表明,改进的励磁控制器具有调节范围宽,抗扰动性强的特点。