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  • 基于DSP的正弦波逆變電源研究.rar

    逆變電源的發展是和電力電子器件的發展聯系在一起的,隨著現代電力電子技術的迅猛發展,逆變電源在許多領域的應用也越來越廣泛,同時對逆變電源輸出電壓波形質量提出了越來越高的要求。逆變電源輸出波形質量主要包括三個方面:一是輸出穩定精度高;二是動態性能好;三是帶負載適應性強。因此開發既具有結構簡單,又具有優良動、靜態性能和負載適應性的逆變電源,一直是研究者在逆變電源方面追求的目標。本文對逆變電源三閉環控制方案、輸出相位控制、逆變電源數字化控制系統進行研究,以期得到具有高品質和高可靠性的逆變電源。 本文研究了單相全橋逆變電源與三相橋式逆變電源主電路參數,包括逆變器、吸收電路、驅動電路、變壓器和濾波器,并對逆變電源變壓器的偏磁產生原因進行了深入分析,最后給出了有效的抗偏磁措施。針對三相橋式逆變電源通常不能保證三相電壓輸出平衡,研究了一種可以帶不平衡負載的三相逆變電源。研究了逆變電源的控制原理,建立了逆變電源系統動態模型,在此基礎上對逆變電源的各種控制方案的性能進行了對比研究,從而確定了一種新穎的高性能逆變電源多閉環控制方案。另外,針對逆變電源輸出相位存在固有滯后問題,采用了一種利用電壓瞬時值內環對逆變電源滯后的相角進行補償控制的策略,分析表明上述控制策略雖然有效,但無法做到輸出相角穩態無差,對此,提出一種移相控制方案設想,相當于在原多環控制方案的基礎上加了一個相位控制環。這樣可以使逆變電源輸出相位誤差得到有效的補償,輸出相位精度更高。文章設計了逆變電源數字控制系統,采用TMS320LF2407A控制產生SPWM波,給出控制系統DSP程序運行流程圖,并用DSP對其進行了實現數字化。多環反饋控制系統的采用,使系統具有優異的穩態特性、動態特性和對非線性負載的適應性,使逆變電源的性能得到有效提高。

    標簽: DSP 正弦波逆變電源

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:tianjinfan

  • 風電場短期風速預測研究.rar

    開發與利用新能源是我國21世紀的重要能源戰略。風能是一種“取之不盡,用之不竭”、環境友好的可持續性能源,已受到了越來越廣泛的重視,并成為發展最快的新型能源。但是風電具有間歇性和隨機性的固有缺點,隨著大量的風力發電接入電網,勢必會對電力系統的安全、穩定運行以及保證電能質量帶來嚴峻挑戰,從而限制風力發電的發展規模。風電場短期風速和發電功率預測是解決該問題的有效途徑之一。中國的風電場大都是集中的、大容量的風電場,而且處于電網建設相對比較薄弱的地區,因此,中國更需要進行風電場短期風速和發電功率預測的研究,而發電功率的預測主要源自風速的預測。在此背景下,選擇風電場短期風速預測方法作為主要研究內容,主要包括以下幾個方面: 首先運用統計學方法來分析風速的時間序列特性及其預測方法和應用特點,說明現實中的風速序列具有很強的非平穩性。然后運用具有“數字顯微鏡”之美譽的小波變換來分析歷史紀錄的風速數據,通過運用二進正交小波變換Mallat算法對香港和河西走廊地區風速序列進行分解和重構,分離出風速序列中的低頻信息和高頻信息。對Mallat算法分解后的信號,運用最小二乘支持向量機分別進行向前一步預測,然后再把各預測結果合成,得到預測值。建立了基于小波變換和最小二乘支持向量機的短期風速預測方法。應用Matlab對該算法進行了仿真,仿真試驗表明,小波變換是非平穩風速序列時頻分析的有效工具,對風速序列的高頻和低頻信息起到很好的分離作用;最小二乘支持向量機的應用提高了預測的準確性。應用香港地區與河西走廊地區小時平均風速歷史數據,驗證了方法的有效性。

    標簽: 風電場 風速

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:xg262122

  • 射頻功率放大器及其線性化方法研究.rar

    射頻功率放大器存在于各種現代無線通信系統的末端,所以射頻功率放大器性能的優劣直接影響到整個通信系統的性能指標。如何在兼顧效率的前提下提高功放的線性度是近年來國內外的研究熱點,在射頻功率放大器的設計過程中這是非常重要的問題。 作為發射機末端的重要模塊,射頻功率放大器的主要任務是給負載天線提供一定功率的發射信號,因此射頻功率放大器一般都工作在大信號條件下。所以設計射頻功率放大器時,器件的選型和設計方式都和一般的小信號放大器不同,尤其在寬帶射頻功率放大器的設計過程中,由于工作頻帶很寬,且要綜合考慮線性度和效率問題,所以射頻功率放大器的設計難度很大。 本文設計了一個工作頻帶為30-108MHz,增益為25dB的寬帶射頻功率放大器。由于工作頻帶較寬,輸出功率較大,線性度要求高;所以在實際的過程中采用了寬帶匹配,功率回退等技術來達到最終的設計目標。 本文首先介紹了關于射頻功率放大器的一些基礎理論,包括器件在射頻段的工作模型,使用傳輸線變壓器實現阻抗變換的基本原理,S參數等,這些是設計射頻功率放大器的基本理論依據。然后本文描述了射頻功率放大器非線性失真產生的原因,在此基礎上介紹了幾種線性化技術并做出比較。然后本文介紹了射頻功率放大器的主要技術指標并提出一種具體的設計方案,最后利用ADS軟件對設計方案進行了仿真。仿真過程包括兩個步驟,首先是進行直流仿真來確定功放管的靜態工作點,然后進行功率增益即S21的仿真并達到設計要求。

    標簽: 射頻功率放大器 線性 方法研究

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:gtf1207

  • 基于模塊化多電平換流器結構的HVDCLight系統的研究.rar

    輕型高壓直流輸電系統在解決交流系統非同步互聯、向偏遠地區的無源負荷供電、滿足保護環境要求等方面具有很大的優勢。在傳統的基于兩電平或三電平電壓源型換流器的輕型高壓直流輸電系統中,換流器交流側需要使用體積龐大和笨重的濾波裝置,橋臂的高電壓需要功率開關器件直接串聯來實現等,增大了換流站的占地空間,降低了換流器的工作效率。 本文針對傳統輕型高壓直流輸電系統所存在的缺點,采用一種新的模塊化多電平換流器作為輕型高壓直流輸電系統的換流器。分析了模塊化多電平換流器的工作原理,并提出將其應用于輕型高壓直流輸電系統的調制算法和控制策略。最后對控制系統的具體實現方案進行一定的探討。通過仿真驗證所提出的調制算法和控制策略的正確性。具體說來,全文的主要工作體現在以下幾個方面: 1、詳細講述模塊化多電平換流器的拓撲結構、子模塊的具體實現形式及工作原理,并提出適合該換流器的調制算法。 2、詳細介紹組成輕型高壓直流輸電系統的電壓源型換流器的工作原理,分析電壓源型換流器的間接電流和直接電流控制策略。 3、對基于模塊化多電平換流器的輕型高壓直流輸電系統進行仿真,驗證所提出控制策略的正確性。 4、探討解決模塊化多電平換流器子模塊直流側電容電壓的均衡問題,提出一種較為簡單有效的控制方法。 5、提出基于模塊化多電平換流器結構的輕型高壓直流輸電控制系統的實現方法,并重點講述子模塊的數字邏輯電路的實現方法。

    標簽: HVDCLight 模塊化 換流器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:huangzr5

  • 基于電壓源換流器的高壓直流輸電系統控制策略研究.rar

    作為新一代直流輸電技術,基于電壓源換流器的高壓直流輸電憑借其獨特的技術優點取得了飛速的發展,并已在新能源發電系統聯網、電網非同步互聯、無源系統供電、無功補償等場合得到實際工程應用。在我國,VSC-HVDC的研究尚處于起步階段。本論文著重開展了VSC-HVDC技術的數學建模和控制策略的研究。論文的主要工作和取得的創新性成果如下: 1.建立了系統標么值模型,分析了VSC-HVDC的運行原理和穩態功率特性。明確了系統主電路參數對運行特性的影響,在此基礎上提出了一種功率定義下的換流電抗、直流電壓和直流電容以及頻域下的交流濾波器參數設計方法。 2.設計了一種基于無差拍控制的VSC-HVDC直接電流離散控制器。針對控制系統存在的VSC電壓輸出能力限制、PI控制器積分飽和現象和離散采樣時間延遲問題,提出了相應的解決方法,推導了其電流內環控制器與功率外環離散控制器的設計原則。 3.推導了換流站網側與VSC交流側功率節點以及換流電抗與損耗電阻上的瞬時功率方程,在此基礎上提出了一種換流站網側功率節點控制并補償換流電抗與損耗電阻消耗二倍頻功率的不平衡控制策略,設計了該控制策略下的雙序矢量控制器模型。同時針對傳統dq軟件鎖相環在電壓不平衡時鎖相速度慢的缺點,提出了一種基于前置相序分解的頻率自適應dq鎖相環,提高了不平衡控制算法的動態性能與穩態特性。 4.對VSC閥在交流電網低電壓故障下的過流現象進行分析并提出了一種考慮正負序分量影響的指令電流限制器,保證了故障限流效果。分析比較了VSC閥電流裕度穿越法和指令電流限制器穿越法的特性,在此基礎上提出一種結合正負序指令電流限制器與控制模式切換的交流電網低電壓穿越控制方法,從而解決交流電網低電壓故障時系統穩定與VSC過流問題。 5.在分析現有VSC-HVDC拓撲的基礎上,從降低電力電子器件直接串聯數目、器件開關頻率和簡化主電路拓撲結構三個方面出發,將傳統直流輸電中常用的變壓器隔離式多模塊結構引入VSC-HVDC系統,并針對該模塊級聯式拓撲提出一種系統協調控制與模塊獨立運行相結合的新型控制策略。針對該拓撲下送端站存在的各模塊直流側電容電壓均衡問題,提出了一種基于有功分量調節的直流側電壓控制方法。

    標簽: 電壓源 換流器 控制策略

    上傳時間: 2013-06-03

    上傳用戶:lw4463301

  • 并聯有源電力濾波器工程應用關鍵技術的研究.rar

    以諧波抑制,無功補償為主要功能的有源電力濾波器的基本理論已經成熟,但是市場尚無成熟的諧波有源抑制產品,同時電網諧波問題日益突出,因此需要對有源電力濾波器進行產業化應用研究。并聯有源電力濾波器以其安裝、維護方便,成為商用化產品的主流。所以本文針對并聯有源電力濾波器,展開產業化應用研究。 本文研究工作首先由如下工程問題引出:并聯有源電力濾波器在補償辦公樓電氣負載產生的諧波電流時,會出現諧波放大現象。辦公樓電氣負載主要是計算機、開關電源、不間斷電源、電壓型變頻器等,這些都是電壓型諧波源.本文以電容濾波型整流電路(電壓型諧波源)的分析作為切入點,基于“分段線性化”方法,對并聯有源電力濾波器補償電容濾波型整流負載進行了穩態分析,得到系統的電流和電壓波形,進而獲得其頻譜特性。通過本文所述穩態分析方法,可以從理論上理解并聯有源電力濾波器補償電容濾波型整流負載的工作過程,對有源電力濾波器的應用研究具有重要的理論和實際意義。 本文在分析辦公樓負載電氣特性的基礎上,建立了有源電力濾波器補償容性負載的簡化模型,依據該模型分析了負載中容性元件的電容值與諧波電流放大之間的關系;為了克服諧波放大現象,本文首先通過負載電流采樣環節后加裝濾波器的方式,將電流諧振頻率分量從采樣值中濾除,雖然達到了抑制諧波放大的目的,但是由于延時的引入,使得補償后網側電流畸變率(THD)急劇升高;然后根據這一思路,采用基于快速傅立葉變換(FFT)的有選擇諧波補償方法將電流諧振頻率分量從負載電流采樣值中濾除,使得系統在諧振頻率處變為開環控制,使系統穩定。經過對辦公樓負載的實際并網諧波補償實驗證明基于FFT的有選擇諧波補償方法對于抑制諧波放大是有效的。本創新點的研究工作對于實際工程應用具有參考價值。 為了滿足大容量的諧波抑制要求,本文提出了模塊化有源電力濾波器并聯補償方案,該方案的特點是模塊化結構及N+1冗余并聯控制策略、主從總線結構及主機產生、負載電流檢測方案以及并聯均流策略。主機產生及負載電流檢測是這一并聯方案的突出特點,體現了本文的創新性工作。本文還對多模塊并聯系統進行了建模和穩定性研究;依據模塊化并聯補償方案,在省科技計劃重點項目的支持下,對有源電力濾波器進行產業化研究,從項目方案、設計、器件選型,樣機調試、滿功率運行及性能檢測、樓宇負載與工業負載的實際并網實驗,直至工業樣機定型,對有源電力濾波器的產業化應用研究起了較大的推進作用,支撐項目目前已經有定型的工業化產品推出。 全文圍繞上述三個方面展開,章節分排如下:(1)第一章從實際應用角度,總結闡述了有源電力濾波技術在諧波檢測、電流跟蹤控制、拓撲結構三個方面的研究進展;(2)第二章對并聯有源電力濾波器補償電容濾波型整流負載進行了穩態分析;(3)第三章分析了有源電力濾波器補償容性負載時出現的諧波放大現象,并利用FFT方法使得系統在諧振頻率處變為開環控制,達到抑制諧波放大的目的;(4)第四章、第五章提出有源電力濾波器模塊化并聯方案,并詳細說明了模塊化并聯系統的設計和實驗;(5)第六章對全文進行了總結,并對今后的研究工作進行了展望。

    標簽: 并聯 工程 關鍵技術

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:JANEM

  • 三相橋式整流的功率因數校正技術的研究.rar

    隨著電力電子技術的發展,交流電源系統的電能質量問題受到越來越多的關注。傳統的整流環節廣泛采用二極管不控整流和晶閘管相控整流電路,向電網注入了大量的諧波及無功,造成了嚴重的污染。提高電網側功率因數以及降低輸入電流諧波成為一個研究熱點。功率因數校正技術是減小用電設備對電網造成的諧波污染,提高功率因數的一項有力措施。本文所做的主要工作包括以下幾部分: 1.分析了單位功率因數三相橋式整流的工作原理,這種整流拓撲從工作原理上可以分成兩部分:功率因數補償網絡和常規整流網絡。在此基礎上,為整流電路建立了精確的數學模型。 2.這種單位功率因數三相橋式整流的輸入電感是在額定負載下計算出的,當負載發生變化時,其功率因數會降低。針對這種情況,提出了一種新的控制方法。常規整流網絡向電網注入的諧波可以由功率因數補償網絡進行補償,所以輸入功率因數相應提高。負載消耗的有功由電網提供,補償網絡既不消耗有功也不提供任何有功。根據功率平衡理論,可以確定參考補償電流。雙向開關的導通和關斷由滯環電流控制確定。在這一方法的控制下,雙向開關工作在高頻下,因此輸入電感值相應降低。仿真和實驗結果都表明:新的控制方法下,負載變化時,輸入電流仍接近于正弦,功率因數接近1。 3.根據IEEE-519標準對諧波電流畸變率的要求,為單位功率因數三相橋式整流提出了另一種控制方法。該方法綜合考慮單次諧波電流畸變率、總諧波畸變率、功率因數、有功消耗等性能指標,并進行優化,推導出最優電流補償增益和相移。將三相負載電流通過具有最優電流補償增益和相移的電流補償濾波器,得到補償后期望的電網電流,驅動雙向開關導通和關斷。仿真和實驗都收到了滿意的效果,使這一整流橋可以工作在較寬的負載范圍內。 4.單位功率因數三相橋式整流中直流側電容電壓隨負載的波動而波動,為提高其動、靜態性能,將簡單自適應控制應用到了直流側電容電壓的控制中,并提出利用改進的二次型性能指標修改自適應參數的方法,可以在實現對參考模型跟蹤的同時又不使控制增量過大,與常規的PI型簡單自適應控制相比在適應律的計算中引入了控制量的增量和狀態誤差在k及k+1時刻的采樣值。利用該方法為直流側電壓設計了控制器,并進行了仿真與實驗研究,結果表明與PI型適應律相比,新的控制器能提高系統的動態響應性能,負載變化時系統的魯棒性更強。

    標簽: 三相橋式 整流 功率因數

    上傳時間: 2013-06-15

    上傳用戶:WS Rye

  • 基于LCL濾波的三相電壓型PWM整流器的研究.rar

    由于高頻PWM整流器可以提供正弦化低諧波的輸入電流,可控功率因數,及雙向能量流動,因此得到越來越廣泛的應用。網側單電感濾波會帶來一些問題,首先要想得到較好的濾波效果,必須增大電感值,這樣系統的動態性能會變差,而且成本增加。另外,整流器的功率比較大時,交流側的濾波的損耗也會增大。為了解決上述問題,本文研究了基于LCL濾波的高頻PWM整流器。在交流側應用LCL 濾波器可以減少電流中的高次諧波含量,并在同樣的諧波要求下,相對純電感型濾波器可以降低電感值的大小,提高系統的動態響應。 文章首先對高頻PWM整流器的工作原理做了詳細的介紹,并對基于L和LCL兩種不同的濾波器,分別在ABC靜止坐標系,αβ靜止坐標系和dq旋轉坐標系中建立了數學模型。文章中將L濾波的電壓型三相PWM整流器的控制方法應用于LCL濾波情況。基于dq軸模型,提出了雙閉環的控制策略,電流內環采用前饋解耦控制。為了提高電流的跟隨性能,按照典型Ⅰ型系統設計電流調節器。為了提高電壓環的抗干擾性,按照典型Ⅱ型系統設計電壓調節器。 文章還詳細討論了LCL濾波器帶來的諧振問題,以及參數設計方法,列出了實際系統LCL濾波器參數的設計步驟。文章在MATLAB/SIMULINK環境下建立了PWM整流器仿真模型對系統進行了仿真,按照文章提出的理論設計的仿真系統具有良好的動態和穩態性能。 文章最后基于TMS320LF2407A設計了整流器裝置的控制系統硬件和軟件,并得到了初步實驗結果,能滿足控制要求,從而驗證了控制方案的正確性。

    標簽: LCL PWM 濾波

    上傳時間: 2013-07-01

    上傳用戶:yezhihao

  • 模塊化UPS并聯及控制技術研究.rar

    隨著用戶對供電質量要求的進一步提高,模塊化UPS 并聯系統獲得了越來越廣泛的應用。本文以模塊化UPS為研究對象,根據電路結構,將其分為直流部分模塊化和交流部分模塊化分別進行討論。整流環節對Boost-PFC 電路進行并聯控制,實現直流部分的模塊化;逆變環節在瞬時電壓PID 控制的基礎上,引入了瞬時均流的并聯控制策略,實現交流部分的模塊化。 介紹了有源功率因數校正技術的基本原理和控制思路,分析了單管雙Boost-PFC電路的工作過程,并將其簡化等效成常規的Boost 電路進行分析和控制。根據控制系統的結構,分別對電流控制環和電壓控制環進行了分析,得出了電感電流主要受電流指令的影響,而輸入輸出電壓差的影響則相對比較小;輸出電壓主要受參考給定指令電壓、緩啟給定指令電壓以及輸出電流等因素的影響。根據電流環和電壓環的解析表達式,給出了并聯控制的方法及原理。 對單相電路、三相電路以及多模塊并聯電路分別進行了仿真驗證,對多模塊的并聯系統進行了實驗驗證。建立了單相逆變器的數學模型,并加入PID 控制器,得到了輸出電壓的解析表達式,得出逆變器輸出電壓與參考給定電壓和輸出電流有關。利用極點配置的方法得到了模擬域PID 控制器參數的計算公式,并采用后向差分法,將其轉換到數字域,得到了數字PID 控制器參數與模擬域參數的換算關系。通過實驗測試和曲線擬合的辦法,得到了實際逆變器的電路參數。通過對所設計的數字PID 控制器進行仿真和實驗,驗證了理論分析和計算。建立了PID 電壓閉環的多逆變器并聯系統數學模型,分析得出并聯系統的輸出電壓主要由系統中各模塊的平均給定電壓決定,同時也受較高次的輸出諧波電流影響,受輸出基波電流影響相對較小;環流主要受模塊的給定電壓與系統平均給定電壓的偏差影響。針對環流產生的原因,提出了一種瞬時均流控制策略來減小系統環流對給定電壓偏差的增益,從而達到瞬時均流的目的。 對兩逆變模塊并聯的系統在各種工況下進行了仿真和實驗,驗證了理論分析的正確性和這種瞬時均流控制策略的可行性。

    標簽: UPS 模塊化 并聯

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:ggwz258

  • 大功率三相逆變器控制與并聯技術研究.rar

    三相逆變器作為交流供電電源的主要部分,廣泛地應用于電動車、電力設備、產業設備、交通車輛等領域。逆變器的并聯控制技術以其廣泛的應用前景也得到越來越深入地研究。人們對逆變電源的要求越來越高,高性能、高可靠性的大功率逆變器就是當今逆變電源的發展趨勢之一。提高逆變電源容量主要有兩個途徑,設計大功率的逆變器和采用逆變器并聯技術實現電源模塊化。 為此,本文以兩臺400kVA組合式三相逆變器為對象,采用全數字化控制方式,主要研究了大功率三相逆變器的波形控制技術和并聯控制技術。本文圍繞大功率組合式三相逆變器,對其主電路結構、系統的數學模型、波形控制技術以及并聯系統模型、并聯控制方案進行了較為詳細的分析和研究。分析了適用于大功率的組合式三相逆變器結構,并給出了400kVA組合式三相逆變器的主電路設計。建立和分析了組合式三相逆變器在ABC、αβ、dq 坐標系下的數學模型。針對大功率組合式三相逆變器,采用在dq 坐標系下的三相電壓閉環統一控制方案。為了使大功率三相逆變器得到較好的輸出電壓波形質量,采用PID 瞬時值電壓反饋控制和重復控制并聯結合的控制方案。分析了PID 控制器和重復控制器的原理,并針對400kVA 三相逆變器的系統性能,給出了相應數字PID 控制器和重復控制器的設計。并利用Matlab 建立了系統的仿真模型,給出了理論研究結果。提出了有效提高系統動態性能的兩種方法:加負載電流前饋和動態過程中強制改變改變調制比。介紹了大功率三相逆變器的短路限流保護技術,提出了采用瞬時值限流電路和單獨的軟件限流環相結合的方案,保證大功率三相逆變器在短路時自動限流保護。對兩臺大功率三相逆變器組成的并聯系統的結構、環流特性及逆變器的輸出功率進行了分析。詳細分析了輸出阻抗特性不同時,逆變器環流和輸出功率分配的差異,得出了輸出阻抗對環流和功率影響的一般規律。針對大功率三相逆變器并聯系統,采用基于功率誤差的分散邏輯控制方案。分析了基于功率誤差的分散邏輯控制原理,逆變器輸出功率的檢測和母線信號綜合的脈寬調制原理。根據400kVA 三相逆變器并聯系統的輸出阻抗特性,采用了無功調節輸出電壓幅值和同步鎖相實現相位同步的并聯控制策略。 本文最后在兩臺400kVA組合式三相逆變器樣機上得到了實驗驗證。實驗結果進一步驗證了大功率三相逆變器的波形控制和并聯控制策略有效可行性。

    標簽: 大功率 三相逆變器 控制

    上傳時間: 2013-07-03

    上傳用戶:coolloo

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