多速率锁相环相位同步方法的研究

采用常规锁相环技术可以很地的实现扰动较小条件下的交流电网的实时相位同步.为了克服当电网频率出现较大的波动而且具有凹陷型扰动时常规锁相环的相位同步误差,本文提出了一种包含抗混叠滤波器的多速率锁相环方案,通过改变采样频率可以使抗混叠滤波器自动跟踪输入信号的频率变化,从而实现准确的相位同步.     

振动信号的抗混叠跟踪滤波的实现

振动信号的采样频率常常与机器的转速成比例,传统的滤波技术很难自动跟踪机器的转速实现跟踪滤波。通过采用锁相环、复杂可编程逻辑器(Complex Programmable Logic Device,CPLD)和传统的低通滤波器等技术,能够实现自动跟踪采样频率的变化,解决了旋转机械在不同采样频率下的抗混叠滤波的问题。     

基于DSP的电参数测量系统的应用研究

本文介绍一种用DSP技术实现对电参数测量的系统.本系统采用锁相倍频同步采样控制技术,可实现采样频率对工频频率的自动跟踪,提高测量系统的精度.对采样得到的电压、电流数据可用复序列FFT原理计算各次谐波的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数.     

时域同步平均原理与应用

在回转和往复机械的状态监测和故障诊断中,时域同步平均可有效衰减与回转频率无关的干扰,提取与工作状态直接相关的周期信号,是一种非常有用的信号分析和预处理技术。本文对时域同步平均的梳形滤波器特性,实际操作中采用频率跟踪的必要性,实现频率跟踪的不同技术方案等几方面进行了论述和分析。实验分析结果表明了这一技术的有效性和可行性     

基于采样逼近的准同步改进算法研究

准同步算法在和离散傅里叶变换结合求取周期信号的幅值和相位时,由于被测信号频率未知或仅知道被测信号的频率变化范围,在求解傅里叶系数时只能将采样频率作为被测信号频率带入造成傅里叶系数计算产生理论近似,尤其是在求解各次谐波初相角时频偏越大,求解相位误差相应增大。本文首先基于准同步测频差原理求出被测信号的实际频率,重新选取采样点使其逼近整周期采样点数,再将计算频率代入傅立叶变换中的基函数频率,最后迭代求取傅里叶系数。计算结果表明这种基于频率代入并采样逼近的改进准同步算法可以极大地提高准同步谐波算法的准确度。     

基于软件频率动态跟踪的交流同步采样技术

针对传统单片机系统不具备现代操作系统管理功能的不足,本文提出并实现了一种基于32位嵌入式微处理器S3C44BOX和μC/OS-Ⅱ实时操作系统内核的交流同步采样方法。该方法将采样过程分为频率动态跟踪和等间隔同步采样两部分,分别由优先级不同的多个任务完成信号采样和数据处理,任务由抢占式的μC/OS-Ⅱ统一调度管理,较好地解决了精确性和实时性的矛盾。本文详细介绍了测量装置的硬件、软件构成以及基于μC/OS-Ⅱ的实时操作系统建立方法、信号频率检测、信号采样、谐波分析等。     

机械振动无线传感器网络跨层同步采集累积误差控制方法

针对机械振动无线传感器网络同步采集过程中同步采集误差随时间累积的问题,在分析机械振动无线传感器网络跨层同步采集误差累积机理基础上,提出了一种基于同步信息跨层实时跟踪的机械振动无线传感器网络同步采集累积误差控制方法。以节点物理层跨层实时捕获同步信息,避免任务抢占所导致同步信息捕获迟滞;研究基于卡尔曼滤波的晶振频率偏移计算方法,提升晶振频率偏移计算精度;构建反馈控制系统动态反馈和补偿同步采集累积误差,避免同步采集误差累积效应;设计嵌入式多任务优先级管理固件系统,在采样率极高的机械振动信号采集过程中确保采样任务和同步任务实时性。实际测试表明,在高达51.2 kHz的采样率下连续采集30 s,节点间同步采集误差始终保持在0.6 us以内,同步采集误差最大值仅为采样周期的3%,满足机械振动信号同步采集需求。     

基于UC1825控制的光伏并网发电系统设计

光伏发电作为一种绿色经济型能源,越来越受到世界各国的广泛关注和重视.本文介绍了一种采用UC1825芯片实现最大功率点跟踪(MPPT)和频率、相位同步跟踪的光伏并网发电控制系统.它通过数据采样和对交流输出信号的反馈控制,实现了频率、相位与电网信号的精确同步.通过实际硬件系统模拟和数据测试,表明该系统基本实现了最大功率点跟踪的目标.该系统结构简单、易于实现,控制策略灵活有效,是光伏并网发电研究的一种有效尝试,具有一定的推广实用性.     

大规模测试网络的同步采样技术研究与应用

针对分布在数十公里范围内具有上千个测量点的大规模测试网络中同步采集数据的需求，研究了虚拟仪器系统的采样技术，包括在测试网络单元中采用同步数据采集卡的同步采样和采用非同步数据采集卡的近似同步采样；在测试子网中采用实时系统集成总线和星型触发总线的同步采样，以及整个测试网络中采用GPS卫星信号触发的同步采样。大规模测试网络的采样同步精度可以达到1μs以上，应用于输油管道泄漏监测，使泄漏点定位准确性得到数百倍的提高。     

电力系统谐波分析的近似同步法

提出了一种谐波分析的新方法——近似同步法。近似同步法采用了不严格相等的采样间隔，从而使每个采样点都尽量靠近同步采样点。近似同步法根据信号频率的变化实时地调整采样间隔，并且只需一个信号周期就可完成一次采样过程。近似同步法还提供了一个用基于系统辨识的矩阵反演定理导出的误差校正公式，它能消除近似同步采样造成的原始误差。Matlab仿真表明，近似同步法用于电力系统谐波分析不仅实时性好，而且精度也很高。     

基于电源优化的SoC低功耗技术

通过电源管理,降低系统功耗是SoC实现低功耗设计的主要技术手段.本文提出了一种面向SoC的电源动态优化方案,构造了实现该方案的硬IP结构.系统通过控制该模块内部的电源管理控制逻辑来控制DC/DC转换控制器的电压输出,达到为系统任务提供不同供电电压的目的.完成了其硬IP核的设计,通过ISCAS85和ISCAS89基准电路验证实现了预期目标.     

电网电能损耗成因分析及降损措施之探讨

本文对电网电能损耗的主要原因进行了分析,并结合实际,从技术上和管理上提出了降低电网电能损耗的相关措施,对提高电能质量,提高电网的稳定性,有效的降低电力运行成本,提高电力企业的经济效益,都具有较强的现实意义.     

基于功率平衡的微电网稳定性控制策略

针对含有储能元件的分布式发电系统存在直流母线电压难以准确控制,直流子网切负荷瞬间交流子网电压及频率会偏离正常值的缺点,提出了基于功率平衡带负载前馈的蓄电池控制策略和改进的V/f逆变控制方法对其进行改进。仿真结果表明:交直流混合微电网在孤岛模式下和受扰动时,该方法均能使直流母线电压实现稳定且电压和频率都能够满足正常运行的要求,同时提高了整个系统的抗扰动能力。     

基于SiC器件的高效率功率因数校正电源研究

针对传统有桥Boost功率因数校正电路效率不高的问题,分析了Boost功率因数校正电路的基本结构以及控制方法,Si C器件的特点和发展历程,提出了使用Si C器件来提升其功率密度的方案。介绍了功率因数校正电路中重要参数的设计,简述了一种适用于PFC功率电感的设计方法以及主要设计步骤,并分析了传统有桥功率因数校正电路的损耗分布情况。选取了数家公司生产的不同材料的MOSFET,搭建了对应的1.2 kW实验样机,并测量了各个样机效率。研究结果表明,在115 V交流输入下,相比infineon公司最新的具有超结结构的Cool MOS,ROHM公司的大电流Si MOSFET,使用SiC MOSFET能够提升有桥功率因数电路的工作效率。     

基于多目标非支配解提取法的电力系统无功优化

针对传统的电力系统多目标粒子群优化算法采用权重系数法将多目标转化为单目标,从而忽视了各目标函数间的竞争关系这一问题,提出将非支配解提取法运用到电力系统多目标无功优化中,并设定了一套提取规则,以电力系统中的有功网损、电压偏差和电压稳定裕度为目标,使目标在充分竞争的情况下得出Pareto最优解,利用IEEE-14节点系统对多目标非支配解提取法的电力系统无功优化进行了仿真测试。研究结果表明,该算法一次运行可以得出多组非支配解,既有偏向单个目标的解也有兼顾所有目标的解,克服了权重系数法的盲目性和单一性,可使电力决策者根据实际问题选择最优解,具有较好的灵活性与多样性。     

电力电缆分布式测温系统取能电源研究

供能电源一直是电力电缆和输电线路在线监测系统亟待解决的关键问题.分析了现有供能电源存在的不足,设计了一种电力电缆分布式测温系统的取能电源.该电源根据电磁感应原理,利用带气隙的线圈从高压电缆感应取能,并通过电源管理单元和充电管理单元,将电缆电流转变为稳定的输出电压,为分布式测温系统供能.基于此,通过理论分析和软件仿真,实现对取能线圈结构参数最优匹配,满足实际线路需要;通过电源管理单元和充电管理单元,有效解决了电源续航能力和输出电压稳定性问题.实验结果表明,该取能电源能够为电力电缆分布式测温系统提供足够的能量,满足可靠性要求.     

以太网供电系统及其功率扩展技术研究

在IEEE 802.3af协议下,利用新型以太网供电电能控制管理芯片,给出了含供电设备(PSE)和受电设备(PD)的标准以太网供电(PoE)系统设计方案,并分析了以太网供电原理和工作过程.给出了一种基于多变压器并联的以太网供电功率扩展方案,并给出了适应于扩展后功率的功率分级方案,解决了供电功率扩展问题,有利于提高以太网供电的应用范围.     

基于谐振软开关的大功率高压直流电源

针对高压直流电源存在的问题,研制了一种基于谐振软开关高频逆变的大功率高压直流电源.从主电路结构、硬件电路设计和逆变控制策略等3方面给出了电源的设计过程,并对逆变主电路谐振式的工作过程予以分析说明.最后,给出了实验结果和波形,并进行了相应的分析.实验结果表明,研制出的高压直流电源能达到20 kW,30 kV的输出.     

以调峰能力为约束的湖北电网接纳风电能力研究

针对2018年和2020年蒙鄂特高压直流送入湖北电网问题,综合考虑湖北电网与区外送电可利用的调峰空间,对蒙鄂特高压直流接入后湖北电网接纳风电的能力进行了研究。提出了以系统调峰能力为约束条件下的风电接纳容量计算方法,探讨了湖北电网远景规划年中消纳外区送入风电以及本省发展风电的空间。计算分析得到湖北电网2018年丰水期、枯水期、2020年枯水期能接纳的最大风电容量。研究结果表明受系统综合调峰能力的限制,湖北电网网远景规划期间所能接纳的风电容量有限,可以为湖北电网未来接纳蒙西风电以及省内开发风电提供参考。     

基于网络线的远程供电能量分配管理模块设计

介绍了基于网络线的远程供电技术及该技术在现代网络通讯设备应用中的现状和前景,提出了一种兼容性高、模块化的监控模块的设计方案.详细阐述了基于网络线的远程供电系统中功率分配管理器的硬件设计方案与软件控制策略.实验结果证明,该设计提高了对受控设备的监控效率,并准确、量化地实现了对联网设备电能的智能配给.