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摘要:在任意时间断面上可以从某一负荷母线向系统看进去,将整个系统等值为一个电压源经输电线路向所研究的负荷母线供电的两节点系统,在此基础上计及动态感应电动机负荷,提出了负荷母线在线小干扰电压稳定指标。利用实时等值得到的系统等值电势和阻抗,经过简单的计算,可以得到被监测负荷母线的电压稳定指标。将系统中所有负荷母线的最小指标值作为该系统的电压稳定指标,该最小值所对应的母线为系统中的最薄弱母线。系统电压稳定指标与临界值0之间的距离反映了系统的电压稳定裕度。EPRI-36系统的数值仿真结果验证了该指标的有效性和准确件。所提出的楷标克服了以往在线应用中基于潮流模型指标的不准确性问题,计算量小,适合于电力系统在线电压稳定分析与监测。
摘要:将形态学数字滤波器作为变压器保护的前置滤波单元,在保留故障信号特征的前提下,最大限度地抑制各种干扰的影响。在此基础上,提出一种基于电流采样值相关度的变压器保护新判据,利用变压器两侧电流采样值波形的相关度来区分内部故障和外部故障。在详细分析2种相关度计算公式对新判据影响的基础上,进行了大量的仿真实验。实验结果表明:该判据能够快速、可靠地判别变压器内外部故障。由于借鉴了传统比率差动的定值整定思想,使得新判据定值的整定简单易行,同时基于这种方法的判据,对频率偏移和谐波的影响也有一定的抵御能力,与其他励磁涌流识别判据相配合,可构成一种较理想的变压器主保护方案。
摘要:在计及配电网电抗、低压无功补偿电容器作用的条件下,对仿真计算中接在较高电压等级的电动机负荷等值模型进行了理论推导。该等值模型在不改变电动机模型的情况下,仅需调整电动机参数和电动机初始负载率,即可等值描述接于高压母线的电动机的静态和动态特性。研究结果对电动机负荷模型参数选择提供参考。
摘要:提出了一种识别变压器励磁涌流和短路电流的新方法,该方法在利用数学形态梯度进行边沿检测的同时,采用形态开闭运算有效地提取出高频暂态电流信号。在比较励磁涌流和故障电流形成暂态信号各自特点的基础上,提出了一种变压器保护新方案。该方案不受对称性涌流的影响。并且可对暂态信号进行实时、高精度的提取。动模试验仿真结果验证了该方案的可行性。同时,该算法的计算量较多尺度小波变换计算量小。有利于工程实现。
摘要:恒功率因数负荷PR-VR曲线和临界恒功率负荷PR.cr-QR.cr曲线已广泛应用于电压静态稳定性分析中。文中针对π型电路求出了用A、B、C、D参数表示的恒功率负荷的临界点特性,如负荷临界电压(幅值和相角),负荷临界阻抗和临界功率;证明了PR.cr-QR.cr曲线是抛物线,指出maxPR.cr/maxQR.cr只与参数A、B有关,并分别讨论了PR.cr-VR.cr曲线与PR-VR曲线和PR.cr-QR.cr,曲线的关系;在PR-VR和PR-QR平面上分别讨论了由奇异点族构成的奇异曲线间及对应的可运行稳定域间的一一对应关系;提出了求取在PR-QR平面上与工作点最近的奇异点的解法,并在简单系统和IEEE30系统上进行了验证。
摘要:提出了一种新颖的配电网空间负荷预测模型,该模型采用了基于云模型的知识表示,将定性概念所具有的模糊性、随机性有机地结合在一起,构成了定性和定量相互间的映射,克服了传统模糊理论的不彻底性。该文将云理论、面向对象的归纳方法以及粗糙集相结合,进行土地使用决策中空间属性信息定量定性转换、空间数据的离散化、决策规则的挖掘,克服了传统基于模糊集的空间负荷预测模型中模糊集参数及模糊系统规则选择的主观性,同时也利用云理论与粗糙集理论相互间的互补性,增强了知识发现的能力。运用基于云理论的不确定性推理计算小区对各用地类型适应性的评分,使推理结果更加合理而且贴近实际。给出了基于该模型的小区改造判据,改进了计及小区改造及经济性的用地分配的多目标规划模型,计算小区负荷。最后用实例说明了该方法的有效性。
摘要:损耗分析是研究含晶闸管非线性器件系统的重要手段。文中针对联合试验装置TCR阀高电压试验方式,从其拓扑结构和工作原理入手,结合该试验方式中各损耗的分类定义和损耗分析结果,提出了一种基于损耗分析的数学模型,并利用Matlab软件定性分析了数学模型的特性,最后通过与EMTDC软件仿真结果的对比分析,验证了数学模型的正确性和全面性。该文结论对含晶闸管非线性器件大容量系统的分析具有很好的指导作用。
摘要:利用多电平逆变器载波之间在竖直方向的位移和水平方向的位移这两个自由度,从理论上进一步研究了二极管箝位型多电平逆变器的三类新型PWM方法:COPWM—A、COPWM-B和COPWM-C。通过双重傅立叶变换及其相关性质,理论上定量分析和计算了三类调制方法输出电压的谐波分量。根据COPWM-A、COPWM-B和COPWM—C三类调制方法线电压的谐波分量理论表达式,可以得出三类调制方法的理论频谱,并给出了三类PWM方法的特点。通过对三类PWM方法谐波性能的比较,得出了COPWM-A调制方法输出线电压的谐波性能最优的结论。根据线电压的谐波分量理论表达式,获得了载波之间竖直方向的交叠量、幅值调制度和多电平逆变器谐波件能指标之间的规律。
摘要:提出了一种适用于高压输入的零电压开关双管推挽直流变压器。该拓扑用两只开关管串联代替传统推挽电路中的单只开关管,并引入了2只箝位二极管,将开关管的电压应力箝位在输入电压,利用变压器漏感和开关管的结电容实现了开关管的零电压开关。同时副边采用带箝位电容的全波整流电路,消除了采用传统全波整流时副边整流管反向恢复引起的电压尖峰和电压振荡,有效地降低了电磁干扰。该文详细分析了变换器的工作原理,讨论了变换器的输出特性、零电压开通条件和箝位电容的选取,最后在一台2kW的原理样机上进行验证,满载时效率高达95.8%。
摘要:针对电力电子主电路拓扑辨识这一目标,提出了两种辨识方法。首先,利用开关支路电流变量为零或非零的信息可确定开关通断状态这一基本原理,通过检测一组拓扑线性无关的开关支路电流变量,可以实现电力电子电路的拓扑辨识。另一方面,基于电路的拓扑向量在不同电路拓扑中变化规律各不相同的基本事实,通过对最简拓扑向量的选取、验算及监测,可依据较少的检测量而实现电力电子电路的拓扑辨识。这两种方×法分别适用于复杂或简单的电力电子电路。
摘要:辅助谐振换流逆变器拓扑结构中存在着诸如由辅助换流回路损耗引起的转换效率低、由负荷电流变化引起的变辅助换流周期和稳定性差等问题,为此提出了一种基于变压器辅助换流的新型ZVS—ZCS逆变器。该新型逆变器通过引入(1-k)Vdc参与谐振、固定换流时间控制策略和辅助换流开关的保护等措施,大大提高该拓扑结构的运行性能和应用范围。文中在通过分析、仿真和实验的基础上得到了该新型ZVS—ZCS逆变器的可行性方案,并指出了其在DFACTS技术领域的应用场合。
摘要:该文提出了一种双频Buck变换器拓扑结构,并对其进行了稳态和动态分析。该结构由两个Buck单元构成,一个工作在高频状态,另一个工作在低频状态,高频单元用于提高系统动态响应速度和输出精度,而用低频单元输出功率。该双频变换器不仅可以改善系统响应速度,提高控制精度,降低损耗,并且两个变换器之间不会产生环流。试验结果证明了该理论的正确性和有效性。
摘要:单级式光伏并网逆变系统具有拓扑简单.成本较低的优点。但是这种系统中只存在一个能量变换环节,太阳能最大功率点跟踪(Maximum power point tracking.MPPT)、电网电压同步和输出电流正弦度等控制目标要求同时得到考虑.实现较为复杂。该文提出了一种改进的MPPT算法,在实现上述功能的同时,显著提高了单级式光伏并网逆变系统在光照强度快速变化时的稳定性。该算法的改进主要在于稳态情况下,调整光伏阵列工作点时根据增减方向分别选取合适的步长值;动态情况下,采用前馈方法检测光照强度突变过程,从而迅速改变并网系统运行状态以避免母线电压崩溃现象。基于PSIM仿真平台,对比了定步长MPPT算法和新算法,在阐述算法改进的基础上给出了仿真结果。实验室还建立了300Wp的单级式光伏并网逆变系统,应用全数字化DSP控制技术和改进MPPT算法,实现了系统的并网和可靠运行。仿真和实验结果表明,应用改进MPPT算法的单级式光伏并网逆变系统能够准确跟踪太阳能电池最大功率点,并具有较好的稳定性。
摘要:中频电源由于其较高的输出频率,要想得到较好的输出电压波形和较大的输出功率,则比工频逆变器的控制更加困难。针对400Hz中频逆变器的特点,给出了一种带幅值环的双闭环单相逆变器控制策略,得到了很好输出波形。并提出了一种介于有线和无线并联控制方法之间的共享同步信号的外特性下垂控制方法,以及用于消除直流环流的直流偏置电压下垂方法,将上述方法应用于中频逆变电源的并联运行控制,取得了很好的均流效果。介绍了该方案的理论依据,并搭建了两台1.5kW的实验样机,实验结果证明了该方案的有效性。
摘要:针对移相全桥ZVS PWM DC—DC变换器滞后桥臂零电压开关范围窄、占空比丢失严重以及转换效率较低等缺点,该文提出了一种新型的全桥ZVT PWM DC—DC变换器拓扑。这种电路在传统移相ZVS PWM DC-DC变换器的基础上增加了两个无源网络,其中一个并联在原边的主电路中,为滞后桥臂实现零电压开关提供条件;另一个串联在变压器的副边,以减小变压器的导通损耗。这种电路有宽零电压负载范围,占空比丢失小等优点,可以提高了开关电源的效率,且输出性能好。该文分析了变换器的工作原理以及滞后桥臂零电压开关的实现条件。该文采用了DSP作为控制芯片,实现了系统的双闭环控制。最后研制了一台功率为600W,工作频率为100kHz的样机,实验结果验证了这种新型全桥ZVT PWM DC—DC变换器相关理论的正确性。
摘要:分析表明如果设计方法欠佳,PID控制器不能发挥优良调节能力,使逆变器单环控制系统性能不很理想。该文提出一种基于极点配置的逆变器瞬时电压PID控制器设计方法,使PID控制逆变器动态响应快速、非线性负载情况下输出电压THD低,稳态精度高,系统鲁棒性强。在理论上,从状态空间的角度阐述了此方法使PID控制逆变器系统性能优良的本质。仿真与实验结果有效地验证了理论分析。逆变器瞬时电压PID控制与电压电流双环控制相比,在电路结构、成本等方面更具优越性。
摘要:研究了由两路双向反激直流变换器输入并联输出串联构成的反激逆变器。在连续工作模式的反激逆变器的基础上,提出同步整流控制方案,即输出功率较大时实现同步整流,较小时实现零电压开通,大大简化了传统电流源高频链逆变器的控制方案,从而有效地降低了整流二极管导通损耗,将整机效率提高到85.8%。研究内容包括工作模式、控制策略、关键参数设计准则、同步整流或零电压开通的实现和边界问题。原理试验样机验证了该逆变器及其控制策略的正确性和先进性,证实其适合于低压大电流变换场合。
摘要:新颖的全桥式高频环节逆变器,由高频逆变桥、高频变压器、周波变换器以及输入、输出滤波器构成,包括全桥全波式和全桥桥式拓扑。该文首次对双极性、单极性移相控制全桥式高频环节逆变器的控制策略、原理特性、关键电路参数设计准则和原理试验等进行了深入的比较研究,获得了重要研究结论。相对于双极性移相控制时,单极性移相控制高频环节逆变器获得了更优的综合性能。移相控制全桥式高频环节逆变器,在中大功率DC/AC变换场合具有重要的工程应用价值。