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)劃中關于建設節(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構,分別對三相三線和三相四線制APF的結構進行分析,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上,設計一臺采用單片機和DSP雙CPU的有源電力濾波器。硬件上設計單片機的時鐘電路、仿真器接口電路;設計DSP的時鐘電路,外接存儲器擴展電路;設計APF系統(tǒng)的電壓周期檢測電路,電流絕對值轉換電路等等。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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隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國對于電力的需求和依賴性也越來越大。同時,對變電站及電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定也提出了更高的要求。2008年的南方冰雪災害造成了電力設施及輸電線路的重大損失,嚴重危害了電網(wǎng)的正常工作,影響了人民的正常生活和工廠的正常運行。電力部門需要一種能夠實時監(jiān)控變電站設備的監(jiān)控系統(tǒng),第一時間監(jiān)測到電力設備的損壞和人為因素的破壞,迅速做出處理,將損失減小到最低值。隨著電力部門網(wǎng)路化的全面普及,各個變電站有了相應的通訊網(wǎng)絡,使得監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡傳輸成為可能。 課題探索了低功耗、高性能、低成本并具有豐富芯片資源的嵌入式處理器和內(nèi)核精簡、性能強悍、源碼開放及開發(fā)成本低的操作系統(tǒng),設計和實現(xiàn)了基于ARM9和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了對變電站設備的實時視頻監(jiān)控、紅外線監(jiān)測和煙霧火災探測等功能。系統(tǒng)硬件采用模塊化設計,主控制器模塊采用三星公司的S3C2410A高性能芯片作為嵌入式微處理器,設計了外圍接口電路和其它外圍設備電路;視頻監(jiān)控模塊采用OV511系列USB攝像頭進行圖像采集;紅外線防盜監(jiān)測模塊采用熱釋電紅外線傳感器配合菲涅爾透鏡設計了報警電路;煙霧火災探測模塊采用Motorola公司生產(chǎn)的離子型煙霧檢測芯片MC14468,設計了監(jiān)測電路。系統(tǒng)軟件開發(fā)分兩層,下層軟件開發(fā)構建了交叉編譯環(huán)境,移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)并利用Video4Linux API庫函數(shù)接口完成了視頻圖像采集程序的設計,同時對攝像頭驅動程序進行了提取和編譯;上層軟件開發(fā)實現(xiàn)了對采集的視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中傳輸,使用Visual C++設計了客戶端監(jiān)控應用界面,實現(xiàn)人機交互,并對所采集視頻圖像進行了最優(yōu)化處理。 課題針對現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足進行改進,集視頻監(jiān)控、紅外線防盜監(jiān)測和火災報警等功能于一體,充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡的優(yōu)勢,設計出了功能豐富,性能優(yōu)良的變電站監(jiān)控系統(tǒng)。提高了變電站運行和維護的安全性及可靠性,并逐步實現(xiàn)了電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度,使電網(wǎng)調(diào)控運行更為安全、可靠。
標簽: ARM 電站監(jiān)控 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-04-24
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現(xiàn)代家庭中單相供電的用電設備如電腦、電視機、冰箱等都具有非線性特性,都會產(chǎn)生諧波污染電網(wǎng)。本文針對這一現(xiàn)象研究了單相并聯(lián)電壓型有源電力濾波器(APF),設計了一個APF控制系統(tǒng)來產(chǎn)生與諧波電流大小相等方向相反的補償電流,并使補償電流實時地跟蹤諧波電流,從而消除諧波電流達到凈化電網(wǎng)。 本文對提出的APF控制系統(tǒng)從模擬和數(shù)字兩個方面進行了深入的研究。 首先,設計了APF的主電路結構,確定了系統(tǒng)中電感電容等元件參數(shù),并根據(jù)仿真結果系統(tǒng)地分析了參數(shù)變化對系統(tǒng)補償效果的影響,然后根據(jù)補償效果選擇最佳的參數(shù)值。 其次,針對控制系統(tǒng)要求,選用適合系統(tǒng)的電流電壓PI雙環(huán)控制系統(tǒng),通過參數(shù)優(yōu)化后得到了控制器的最優(yōu)參數(shù),使控制效果達到最優(yōu)。并從理論上詳細分析了無差拍控制算法。 最后,利用滯環(huán)比較原理制作了10KHz的三角波發(fā)生器,用于PWM調(diào)制電路。在對硬件描述語言以及FPGA設計流程深入理解的基礎上,利用Verilog語言實現(xiàn)了雙環(huán)PI控制器和PWM發(fā)生電路的數(shù)字化,使得有源電力濾波器補償精度提高,有更好的可修改性,可使用于很多不同的非線性負載。
標簽: 單相 有源濾波器 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-27
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雪崩光電二極管 (APD) 接收器模塊在光纖通信繫統(tǒng)中被廣泛地使用。APD 模塊包含 APD 和一個信號調(diào)理放大器,但並不是完全獨立。它仍舊需要重要的支持電路,包括一個高電壓、低噪聲電源和一個用於指示信號強度的精準電流監(jiān)視器
上傳時間: 2013-11-22
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特點: 精確度0.1%滿刻度 可作各式數(shù)學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A|/ 16 BIT類比輸出功能 輸入與輸出絕緣耐壓2仟伏特/1分鐘(input/output/power) 寬范圍交直流兩用電源設計 尺寸小,穩(wěn)定性高
上傳時間: 2014-12-23
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反激式轉換器通常應用於具有多個輸出電壓並要求中低輸出功率的電源。配合采用一個反激式轉換器,多輸出僅增加極少的成本或復雜度––– 每個額外的輸出僅要求另一個變壓器繞組、整流器和輸出濾波電容器。
標簽: 反激式控制器 輸出 調(diào)節(jié) 性能
上傳時間: 2013-11-22
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LTC3524 的 2.5V 至 6V 輸入電源範圍非常適合於那些從鋰離子電池或者多節(jié)堿性或鎳電池供電的便攜式設備。LCD 和 LED 驅動器的工作頻率均為 1.5MHz,因而允許使用纖巧、低成本的電感器和電容器。
上傳時間: 2013-11-22
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由於性電池容易購買而且價格相對便宜,因此它為人們帶來了方便,並且成為了便攜式儀器以及室外消遣娛樂設備的電源選擇。
上傳時間: 2014-01-07
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為了提高現(xiàn)有路燈的供電效率,開發(fā)設計了單燈恒流的供電模式,在每個路燈上安裝一個體積很小的的恒流源,以保障給LED燈提供穩(wěn)定、高效的恒流供電。在恒流源模塊中,恒流源芯片HV9910B可以實現(xiàn)了高于70 V的電壓的輸入,在不同的輸入電壓下,恒流源芯片工作在恒定關斷模式下,控制輸出BUCK電路中的開關MOSE的占空比,以輸出恒定2.2 A的電流,LED燈串聯(lián)起來作為負載,效率達到了91%以上。
上傳時間: 2013-11-08
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CMOS 邏輯系統(tǒng)的功耗主要與時脈頻率、系統(tǒng)內(nèi)各閘極輸入電容及電源電壓有關,裝置尺寸縮小後,電源電壓也隨之降低,使得閘極大幅降低功耗。這種低電壓裝置擁有更低的功耗和更高的運作速度,因此系統(tǒng)時脈頻率可升高至 Ghz 範圍。
上傳時間: 2013-10-14
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