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無功優(yōu)化

  • 基于DSP的TSC型動態無功補償裝置的研究.rar

    無功功率是影響電網穩定的一個重要因素,無功補償是保證電力系統高效可靠運行的有效措施之一,它關系到整個電力系統能否安全穩定的運行。基于國內電力市場的需求現狀,考慮到無功補償的實現條件和經濟適應性,研制出了一種基于DSPTMS320LF2407A控制的TSC型低壓動態無功補償裝置。 本文主要研究了TSC無功補償的基本原理,無功補償的控制方式和原理,MATLAB系統仿真以及控制器的軟、硬件的設計。在硬件設計方面,由DSPTMS320LF2407A作為主控制器,能夠實現自動采樣計算、無功自動調節、故障保護、數據存儲等功能,具有比傳統的單片機控制運算速度高,實時性好的特點。采用晶閘管控制投切電容器,完全實現了電容器的快速,無弧,無沖擊投切,具有優良的性能。在軟件上,采用C語言和匯編語言混合編程。在投切原則上,與常見的功率因數控制方案相比較,采用無功功率和功率因數相結合控制方式,避免了輕載投切振蕩,使無功調節更為合理。 為了實現裝置應具有的功能,本文設計并制作了較為完整的控制電路及其外圍設備的硬件電路。文中設計編寫了整個控制系統的控制程序,給出了控制軟件的結構框圖。結果表明本裝置軟硬件設計合理,控制方法可行,系統運行可靠,達到了預期的目的。

    標簽: DSP TSC 動態

    上傳時間: 2013-07-05

    上傳用戶:fff4444

  • 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

  • 石油鉆機電驅動系統諧波抑制和無功補償研究.rar

    石油鉆采設備通常工作于公共電網所不及的沙漠、海洋和陸地等環境場合,其中的電站子系統由數臺柴油發電機組及其相應的控制系統構成,為石油鉆機提供動力電源(小電網供電系統)。石油鉆機中的鉆井設備(絞車、泥漿泵和轉盤等)由大功率的交流或直流電動機驅動,根據鉆井工藝需要調節轉速和控制轉矩,因此,通常采用VFD變頻調速系統或SCR直流調速系統來滿足鉆井工藝要求。眾所周知,電力電子裝置(VFD變頻傳動系統和SCR直流傳動系統)對電力系統帶來諧波污染,尤其是對柴油發電機組小電網系統,諧波污染的問題將更為嚴重,而且SCR電驅動系統的功率因數較低,也給小電網系統帶來額外負擔,影響供電質量。因此,對石油鉆機電驅動系統進行諧波抑制和提高功率因數,顯得尤為重要。本論文正是針對此問題進行的研究和實踐。 本文對石油鉆機電驅動系統的構成及其工作原理作了介紹,重點分析了SCR和VFD電驅動系統諧波和無功功率產生的原因及危害,結合國內外的研究成果,提出對石油鉆機電驅動系統進行諧波抑制和無功補償的方案,并將其應用到實際的工程項目中。 石油鉆機電驅動系統為典型的多諧波源系統,本文對各個諧波源進行了詳細地分析,并且將多個諧波源進行了合成疊加和計算,來確定對電網系統總的影響(電壓畸變率);針對SCR和VFD電驅動系統的結構和特點,提出了對SCR和VFD系統進行諧波抑制和無功功率補償的不同解決方案,即:對SCR電驅動系統,采用有源濾波器+動態無功功率補償的辦法,來消除諧波和改善功率因數;而對VFD電驅動系統,采用有源濾波器來消除諧波即可。 對石油鉆機SCR和VFD電驅動系統諧波進行的分析和計算,為兩系統諧波抑制的方案選型和系統優化提供了設計依據。本文選用適合于柴油發電機組小電網供電系統的有源濾波器(額定電壓為690V)來濾除諧波,在系統結構上,采用一個諧波源配置一個有源濾波器的方法,主要解決了CT和PT連接的問題,實踐證明系統配置合理,濾波效果良好。同時對SCR電驅動系統設計了動態無功補償裝置,通過實測數據驗證了本文對SCR電驅動系統的無功進行了有效地補償。

    標簽: 石油 無功補償 鉆機

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:dct灬fdc

  • 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

  • 高壓TSC無功補償技術的研究.rar

    高壓TSC(Thyristor Switch Capacitor)裝置是指額定工作電壓為6kV-35kV晶閘管投切電容器補償裝置,是一種典型靜止無功補償器,其對增強系統穩定性、提高系統運行經濟性,保證電壓質量及改善電能質量都能發揮良好的作用。目前國內對高壓TSC裝置研制與生產還處于起步階段,加速高壓TSC裝置的國產化,對在我國電力系統中早日推廣與應用高壓TSC裝置具有重大意義。 首先在無功功率的測量上,如何在有諧波干擾等復雜環境下準確檢測無功功率,本文采用了基于快速傅立葉變換的方法,可以很好的完成無功功率的采集。在主電路結構上,晶閘管開關閥是高壓TSC裝置的關鍵構成部件,高壓TSC裝置要求晶閘管開關應具有良好的電氣性能,要求晶閘管開關應是有效和可靠的。本文通過晶閘管特性和串聯技術的研究,給出了晶閘管串聯開關的靜態均壓和動態均壓方法,設計出合理使用的電路結構。通過仿真分析,驗證了均壓電路的效果。 電容器無涌流投入技術也是TSC主要研究點,由于在高壓系統中器件兩端承受的電壓較高,低壓TSC系統中常用的過零固態繼電器或集成過零觸發芯片滿足不了耐壓的需要,本文設計了專門的過零檢測及觸發電路,在器件兩端電壓過零時觸發,避免了由于電容器殘壓過高而造成的巨大沖擊電流,從而在硬件電路上實現電容器組的無過渡過程投切,電路簡單可靠。同時,在控制策略上將幾種投切判據進行了比較,采用了電壓無功復合投切判據,以無功功率作為主判據,電壓作為輔助判據,有效地克服了僅以功率因數作為投切判據的控制方式中的輕載時容易產生投切振蕩而重載時容易出現補償不充分的缺點。

    標簽: TSC 無功補償技術

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:6546544

  • 晶閘管投切電容器TSC中功率單元的研究.rar

    隨著低壓供電系統中感性負荷越來越多,電網對無功電流的需求量急劇增加,為了提高系統供電質量和供電效率,必須對電網進行無功補償。晶閘管投切電容器(TSC)一種簡單易行的補償措施,并已得到廣泛應用。但是長期以來無功補償裝置中的電容器投切開關存在功能單一、使用壽命短、開關沖擊大等不足,這些不足嚴重制約了補償裝置的發展。因此開發大容量快速的集多種功能于一體的電子開關功率單元將是晶閘管投切電容器(TSC)技術中長期研究的主要內容,具有很高的實用價值。 首先,本文回顧了投切開關的發展歷史,并指出它們存在的優點和弊端。闡述了晶閘管投切電容器(TSC)的基本工作原理及主電路的組成和實現手段。 其次,提出功率單元的概念,并介紹了它的組成、功能和作用、對功率單元各個組成部分進行研究,主要包括根據系統電壓和電流選擇晶閘管型號、根據TSC無過渡過程原理的分析來設計過零觸發模塊、利用補償電容上的工作電壓波形設計多功能卡上的工作指示電路、故障檢測電路,根據TSC的保護特點將溫度開關串入到控制信號和冷卻風扇電路,在溫度過高時起到對功率單元的保護作用。然后在理論及設計參數的基礎上制造功率單元。在已有的TSC補償裝置上對功率單元的性能進行實驗,實驗結果表明,論文所設計功率單元能很好的實現投切電容器的作用,還實現各種保護和顯示功能,提高效率和補償效果。 最后,系統地闡述了功率單元作為集成化開關模塊在無功補償領域的優越性,并指出設計中需要完善的地方。

    標簽: TSC 晶閘管 功率

    上傳時間: 2013-07-19

    上傳用戶:許小華

  • 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

  • 新型無功發生器控制系統的研究.rar

    無功補償對于現代電力系統的運行與穩定性來說是必不可少的。靜止無功發生器(SVG)經過了三十多年的發展,已經在無功補償技術上得到廣泛的應用。它具備優越的動態性能,可以大大提高電力系統的電壓調整能力和系統穩定性,進而提高電力系統的輸電能力。在我國,充分發揮SVG的作用,顯得尤為迫切。 本文論述了SVG的發展概況,研究了SVG的工作原理,對大容量的主電路結構進行了比較分析,并在此基礎上建立了SVG的穩態數學模型和標幺值數學模型。然后,闡述了瞬時無功功率理論,給出了無功電流檢測的具體算法,并利用MATLAB仿真軟件對該算法進行了仿真實現。接下來研究比較了SVG的兩種傳統控制策略,介紹了幾種PWM觸發技術,其中著重研究了空間矢量PWM(SVPWM)的算法。利用MATLAB仿真軟件對基于傳統電流間接閉環控制算法的SVG進行了系統級仿真實現,在與電流直接控制的SVG仿真結果做對比后,指出各自的補償特點。文章重點在結合以上算法各自的優缺點、電網本身的大擾動和電力系統對SVG控制性能的嚴格要求后,給出了一種新型電壓電流雙閉環的控制方法。其中電流內環采用瞬時無功電流的PI反饋控制,PI值根據系統數學模型中iq△δ的比例關系,采用了齊格勒-尼柯爾斯法則進行整定;而電壓外環則采用系統動態電壓的智能遺傳PI反饋控制,利用智能遺傳算法對PI值進行整定。用MATLAB/SIMULINK分別對兩個環節的控制算法進行了仿真,并針對外環控制器的遺傳PI算法,與PI算法的仿真結果做了對比,證明了遺傳PI的優越性,為基于雙閉環控制的SVG系統級仿真打下了基礎。最后,文章利用MATLAB/SIMULINK/PSB對新型電壓電流雙閉環系統的SVG進行了仿真實現,并對在電網不同情況下的補償效果與傳統電流間接控制的SVG進行了分析與比較。仿真結果表明該控制方式具有更好的動態性能。

    標簽: 無功發生器 控制系統

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:skfreeman

  • 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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