作為新一代直流輸電技術(shù),基于電壓源換流器的高壓直流輸電憑借其獨特的技術(shù)優(yōu)點取得了飛速的發(fā)展,并已在新能源發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、電網(wǎng)非同步互聯(lián)、無源系統(tǒng)供電、無功補償?shù)葓龊系玫綄嶋H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(shù)的數(shù)學建模和控制策略的研究。論文的主要工作和取得的創(chuàng)新性成果如下: 1.建立了系統(tǒng)標么值模型,分析了VSC-HVDC的運行原理和穩(wěn)態(tài)功率特性。明確了系統(tǒng)主電路參數(shù)對運行特性的影響,在此基礎(chǔ)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(shù)設(shè)計方法。 2.設(shè)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(tǒng)存在的VSC電壓輸出能力限制、PI控制器積分飽和現(xiàn)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(nèi)環(huán)控制器與功率外環(huán)離散控制器的設(shè)計原則。 3.推導了換流站網(wǎng)側(cè)與VSC交流側(cè)功率節(jié)點以及換流電抗與損耗電阻上的瞬時功率方程,在此基礎(chǔ)上提出了一種換流站網(wǎng)側(cè)功率節(jié)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(shè)計了該控制策略下的雙序矢量控制器模型。同時針對傳統(tǒng)dq軟件鎖相環(huán)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(huán),提高了不平衡控制算法的動態(tài)性能與穩(wěn)態(tài)特性。 4.對VSC閥在交流電網(wǎng)低電壓故障下的過流現(xiàn)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(chǔ)上提出一種結(jié)合正負序指令電流限制器與控制模式切換的交流電網(wǎng)低電壓穿越控制方法,從而解決交流電網(wǎng)低電壓故障時系統(tǒng)穩(wěn)定與VSC過流問題。 5.在分析現(xiàn)有VSC-HVDC拓撲的基礎(chǔ)上,從降低電力電子器件直接串聯(lián)數(shù)目、器件開關(guān)頻率和簡化主電路拓撲結(jié)構(gòu)三個方面出發(fā),將傳統(tǒng)直流輸電中常用的變壓器隔離式多模塊結(jié)構(gòu)引入VSC-HVDC系統(tǒng),并針對該模塊級聯(lián)式拓撲提出一種系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制與模塊獨立運行相結(jié)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(cè)電容電壓均衡問題,提出了一種基于有功分量調(diào)節(jié)的直流側(cè)電壓控制方法。
上傳時間: 2013-06-03
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有源電力濾波器(Active Power Filter,簡稱 APF)是近年來治理電力系統(tǒng)諧波污染的非常有效的裝置。眾所周知,電力電子裝置和非線性負載的廣泛使用,使諧波電流和無功電流大量注入電網(wǎng),嚴重威脅電網(wǎng)和電氣設(shè)備的安全運行與正常使用,并且產(chǎn)生大量的能源浪費。隨著我國“十一五”規(guī)劃中關(guān)于建設(shè)節(jié)約型社會的戰(zhàn)略方針的提出,應用APF進行諧波和無功治理的研究工作將會有很廣闊的應用前景。 本文闡述了有源電力濾波器的基本原理,介紹了當前主要的幾種APF的分類以及電路拓撲結(jié)構(gòu),分別對三相三線和三相四線制APF的結(jié)構(gòu)進行分析,建立了兩種數(shù)學模型,指出三相三線制APF在實際供電系統(tǒng)中應用的局限性。本文介紹了三種當前廣泛采用的電流控制方法和一種比較先進的空間矢量控制方法。對于APF系統(tǒng)的核心--諧波檢測,本文介紹了三種諧波檢測理論,著重對本文設(shè)計的APF所采用的瞬時無功功率理論進行詳細的理論分析,在MATLAB軟件中建立一個三相四線制基于瞬時無功功率理論的APF系統(tǒng)仿真模型,驗證瞬時無功功率理論的可行性。 在進行大量理論分析和驗證的基礎(chǔ)上,設(shè)計一臺采用單片機和DSP雙CPU的有源電力濾波器。硬件上設(shè)計單片機的時鐘電路、仿真器接口電路;設(shè)計DSP的時鐘電路,外接存儲器擴展電路;設(shè)計APF系統(tǒng)的電壓周期檢測電路,電流絕對值轉(zhuǎn)換電路等等。軟件上編寫單片機的主程序和中斷程序、DSP的主程序和啟動搬運程序,調(diào)試并給電進行實際測試和實驗分析。
上傳時間: 2013-04-24
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RS-232/RS-485 無源轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
上傳時間: 2013-06-30
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隨著對電能應用高效率的要求,基于電力電子技術(shù)的非線性負載等開關(guān)設(shè)備的應用越來越普遍,這些開關(guān)設(shè)備造成的諧波成分對電網(wǎng)的污染也越來越嚴重。這些諧波會影響其它電氣設(shè)備的正常工作,危及電網(wǎng)安全。電力有源濾波器由于能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償,得到了廣泛的研究。 本文是在課題組380V、260kVA純有源電力濾波器項目方案的論證階段,為提高大容量單臺純有源濾波器的效率和動、穩(wěn)態(tài)性能而做的分析、設(shè)計和仿真驗證工作。論文首先介紹了通過LCL濾波器與電網(wǎng)相連的并聯(lián)電力有源濾波器的主電路結(jié)構(gòu),進而分析了這種主電路結(jié)構(gòu)在大容量和低開關(guān)頻率場合對開關(guān)紋波衰減的優(yōu)勢。通過比較PI控制和狀態(tài)反饋控制,選取全狀態(tài)反饋來達到對系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。 將電網(wǎng)處理為擾動輸入,對LCL主電路在靜止abc坐標系中進行了建模,然后選取系統(tǒng)閉環(huán)期望極點設(shè)計了控制系統(tǒng)。為消除電網(wǎng)這個外部輸入對指令電流跟蹤的影響,引入了電壓前饋,并從理論上推導了前饋的具體關(guān)系式。之后引入了觀測器,并把對電網(wǎng)輸入的建模考慮進了觀測器,消除了電網(wǎng)輸入對狀態(tài)估計和補償輸出造成的偏差。在電力有源濾波器實際安裝時,電網(wǎng)進線和變壓器的電感是不確定的,其會加在LCL的網(wǎng)側(cè)電感上,從而使對系統(tǒng)基于狀態(tài)空間的建模產(chǎn)生偏差,因此文章研究了所設(shè)計的控制器對LCL網(wǎng)側(cè)電感變化的適應性。為保證電力有源濾波器的穩(wěn)態(tài)指標,對狀態(tài)反饋后的系統(tǒng)設(shè)計了重復控制器。 最后,基于設(shè)計的控制器在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立了對1MW不控整流負載進行補償?shù)碾娏τ性礊V波器系統(tǒng)模型,進行了仿真;并對動靜態(tài)性能進行了分析,驗證了設(shè)計和理論分析的正確性。
上傳時間: 2013-06-20
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近幾十年來,由于大功率電力電子裝置的廣泛應用,使公用電網(wǎng)受到諧波電流和諧波電壓的污染日益嚴重,功率因數(shù)低,電能利用率低。為了抑制電網(wǎng)的諧波,提高功率因數(shù),人們通常采用無功補償、有源、無源濾波器等對電網(wǎng)環(huán)境進行改善。近年來,功率因數(shù)校正技術(shù)作為抑制諧波電流,提高功率因數(shù)的行之有效的方法,備受人們的關(guān)注。 本文在參閱國內(nèi)外大量文獻的基礎(chǔ)上,綜述了近年來國內(nèi)外功率因數(shù)校正的發(fā)展狀況,簡要分析了無源功率因數(shù)與有源功率因數(shù)的優(yōu)、缺點,并詳細分析了有源功率因數(shù)校正的基本原理和控制方法。在通過對主電路拓撲與控制方法的優(yōu)、缺點比較后,選擇BOOST變換器作為主電路拓撲,采用基于平均電流控制的UC3854控制器,設(shè)計了容量為300W的兩級有源功率因數(shù)校正電路的前一級電路,計算了主電路與控制電路的元件參數(shù)。根據(jù)此參數(shù),基于MATLAB環(huán)境下對功率因數(shù)校正前、后的電路進行了仿真,通過仿真波形的分析。最后搭建實驗電路進行實驗,采集實驗波形,對實驗結(jié)果進行分析,進-步驗證了本設(shè)計參數(shù)的正確性與準確性。 本文功率因數(shù)校正電路的設(shè)計,使電路的功率因數(shù)得到了明顯的改善,達到了設(shè)計要求,同時電路的總諧波畸變因數(shù)控制在了一定的范圍,減少了對電網(wǎng)的污染。并且電路的輸出電壓穩(wěn)定,為后一級的電路設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
標簽: 3854 UC 有源功率因數(shù)
上傳時間: 2013-05-22
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工業(yè)領(lǐng)域中需要大量的AC/DC整流電源。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,人們曰益意識到低功率因數(shù)整流系統(tǒng)造成了諧波污染和電網(wǎng)公害。因此消除電網(wǎng)諧波污染,提高功率因數(shù),成為整流系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。由于中大功率的電力電子設(shè)備在電網(wǎng)中占很大的比重,因此高功率因數(shù)的三相整流器的研究已成為當今國內(nèi)外研究的一大熱點。 隨著數(shù)字控制技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的控制策略通過數(shù)字信號處理器(DSP)得以實現(xiàn)。數(shù)字控制的特有優(yōu)點:簡化硬件電路,克服了模擬電路中參數(shù)溫度漂移的問題,控制靈活且易實現(xiàn)先進控制等,使得所設(shè)計的電源產(chǎn)品不僅性能可靠,且易于大批量生產(chǎn),從而降低了開發(fā)周期。因此,數(shù)字化控制電源已成為當今于開關(guān)電源產(chǎn)品設(shè)計的潮流。 本文首先給出了幾種常見的三相功率因數(shù)校正方案,并對其進行了比較和分析,在前面的基礎(chǔ)上提出了:三相三開關(guān)三電平拓撲結(jié)構(gòu)和雙閉環(huán)控制的策略結(jié)合的三相PFC系統(tǒng)。緊接著介紹了DSP芯片的特點及其在電力電子裝置中的應用,首先介紹目前DSP芯片的發(fā)展,通過比較選定了TI公司的TMSLF2407芯片作為本文的處理芯片,而后基于對TMSLF2407芯片的內(nèi)部資源和該芯片數(shù)字式PWM信號產(chǎn)生的原基于DSP的三相有源功率因數(shù)校正研究與設(shè)計理的分析,提出了三相PFC的數(shù)字化解決方案。在第四章中介紹了基于DSP數(shù)字控制的PFC的總體設(shè)計方案,電路所采用的是基于平均電流方案的雙閉環(huán)控制策略。內(nèi)環(huán)通過瞬時值控制獲得快速的動態(tài)性能,保證輸出畸變率較低,外環(huán)使用輸出電壓的瞬時值控制,具有較高的輸出精度。本文最后應用仿真軟件MATLAB中的SIMULINK對系統(tǒng)進行仿真,驗證控制策略的可行性,并有助于系統(tǒng)主電路和控制電路的設(shè)計。對于三相變換器這種復雜的非線性系統(tǒng),需要模擬、數(shù)字信號混合仿真,仿真比較難以實現(xiàn)。一是因為模型難以建立二是即使建立起一個模型,由于電路復雜,仿真軟件也未必能保證其收斂性。所以經(jīng)過簡化,利用MATLAB中的SIMULINK構(gòu)建了變換器的電壓模型,用于驗證設(shè)計方法和設(shè)計參數(shù)的正確性。
標簽: DSP 三相 有源功率因數(shù)校正
上傳時間: 2013-05-31
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UBoot源碼分析及在S3C2440的移植過程
上傳時間: 2013-04-24
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作為電子類專業(yè)學生,實驗是提高學生對所學知識的印象以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,增加學生動手能力的必須環(huán)節(jié)。本設(shè)計的目的就是開發(fā)一套滿足學生實驗需求的信號源,基于此目的本信號源并不需要突出的性能,但經(jīng)濟上要求低成本,同時要求操作簡單,能夠輸出多種波形,并且利于學生在此平臺上認識信號源原理,同時方便在此平臺上進行拓展開發(fā)。 設(shè)計中運用虛擬儀器技術(shù)將計算機屏幕作為儀器面板,采用EPP接口,同時在FPGA上開發(fā)控制電路,為后續(xù)開發(fā)留下了空間,同時節(jié)省了成本。本設(shè)計采用地址線16位,數(shù)據(jù)線12位的靜態(tài)RAM作為信號源的波形存儲器,后端采用兩種濾波類型對需要濾波的信號進行濾波。啟動信號時軟件需要先將波形數(shù)據(jù)預存在存儲器中便于調(diào)用,最后得到的結(jié)果基本滿足教學實驗的需求。 本文結(jié)構(gòu)上首先介紹了直接采用DDS芯片制作信號源的利弊,及作者采用這種設(shè)計的初衷,然后介紹了信號源的整體結(jié)構(gòu),總體模塊。以下章節(jié)首先介紹FPGA內(nèi)部設(shè)計,包括總體結(jié)構(gòu)和幾大部分模塊,包括:時鐘產(chǎn)生電路,相位累加器,數(shù)據(jù)輸入控制電路,濾波器控制電路,信號源啟動控制電路。 然后介紹了其他模塊的設(shè)計,包括存儲器選擇,幅度控制電路的設(shè)計以及濾波器電路的設(shè)計,本設(shè)計的幅度控制采用兩級DA級聯(lián),以及后端電阻分壓網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)的方式進行設(shè)計,提高了幅度調(diào)節(jié)的范圍。對于濾波器的設(shè)計,依據(jù)不同的信號頻率,分成了4個部分,對于500K以下的信號采用的是二階巴特沃斯有源低通濾波,對于500K以上至5M以下信號采用的五階RC低通濾波器。 在軟件設(shè)計部分,分成兩個部分,對于底層驅(qū)動程序采用以Labwindows/CVI為平臺進行開發(fā),利用其編譯和執(zhí)行速度快,并且和LabVIEW能夠很好連接的特性。對于上層控制軟件,采用以LabVIEW為平臺進行開發(fā),充分利用其圖化設(shè)計,易于擴展。 論文最后對所做工作進行了總結(jié),提出了進一步改進的方向。
上傳時間: 2013-04-24
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入研究有源濾波器各種理論的基礎(chǔ)上,綜合比較各個部分的設(shè)計 方法,對一臺有源電力濾波器各部分電路進行了設(shè)計,并對有源電力濾波器補 償電流成份的計算電路使用MATLAB工具軟件進行了模擬。
上傳時間: 2013-06-27
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C語言實戰(zhàn)105例源碼--私藏很久的源碼.zip
上傳時間: 2013-06-20
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