浅谈串补工程在电气二次设计中的应用

随着国内光电子技术的日益发展,激光供能系统的寿命也越来越长,功能也相对可靠稳定,单纯的激光供能方式成为了今后串补工程平台供能的发展趋势。     

燃料电池DC-DC变换器的设计与数字化控制

针对燃料电池的实际要求设计并制作了推挽Buck型直流-直流(DC-DC)变换器的硬件电路,包括变换器主电路、控制电路、检测电路及保护电路等;采用状态空间平均法建立推挽Buck型DC-DC变换器的小信号模型,并且进行补偿反馈控制;基于通用反转控制器(GPIC)的现场可编程门阵列(FPGA)模块实现了推挽Buck型DC-DC变换器的数字化控制.结果表明,在FPGA模块的数字化控制下,自主研发设计的DC-DC变换器的输出电压能够很好地跟踪设定电压,具有优异的阶跃响应特性和较强的抗负载及输入扰动能力,能够保证燃料电池DC-DC变换器实现高效、可靠的电能转换.     

基于SPCE061A光伏并网发电模拟装置设计

本系统以凌阳单片机为控制核心,包括DC-DC变换器、DC-AC变换器、滤波电路、辅助电源等模块。由单片机产生SPWM波,驱动DC-AC变换器中的全桥逆变功率转换电路,从而实现直流到交流的转换;采用DC-DC变换实现电压稳定到输入电压一半;利用过零比较的方法,实现频率和相位跟踪。系统具有过流保护和欠压保护功能,能够有效的保护电路,而且具有自动恢复功能。另外,本系统还具有语音报警及液晶显示功能。     

串联补偿装置在超高压交流输电线路中的研究

主要研究在超高压远距离交流输电线路中,串联补偿装置的应用及其在系统中的作用,并且详细解析串联补偿装置的原理及结构;重点引入了串联补偿装置的新技术,论述新技术的可靠性及优势。新技术应用涉及如下,串联补偿装置中电容器推荐采用无熔丝电容器,其接线宜采用双桥差接线;低海拔地区推荐采用复合外套MOV,其技术经济优势明显,高海拔及工业高污染地区由于紫外线辐射、酸雨等因素会导致复合外套出现老化现象,推荐采用瓷外套MOV;电抗+MOV串电阻型虽然结构和设计复杂,但其不受当地环境影响,为密闭结构,可靠性高,推荐采用电抗+MOV串电阻型阻尼回路;通过对固定串补(FSC)与可控串补(TCSC)的分析比较,可控串补它既保持了固定串补的所有优点又弥补了固定串补的不足,具有潮流控制、阻尼线路功率振荡、提高系统暂态稳定和抑制次同步振荡等多种功能,是目前柔性交流输电系统技术中实用性强的一项技术,随着今后设备制造成本的进一步降低,本文推荐采用可控串补(TCSC)替代固定串补(FSC)。本文还论述了放电间隙(GAP)、旁路断路器(BPS)、保护及控制系统的基本原理和应用。     

基于 ZigBee 的径流场水土侵蚀采样系统设计

为解决径流小区径流采样中有线数据传输带来的传输不便的问题, 基于无线局域网(ZigBee)技术, 设计 了一种低功耗的径流场水土侵蚀采样系统, 用于自动采集雨后地表径流样品, 并记录径流的采样时间等参数。 装置采用 TI 公司的 CC2530 为核心控制器, 负责无线数据收发及采样装置控制。 该系统由无线手持机和多台 径流采样装置组成, 无线手持机和径流采样装置组成星型 ZigBee 网络传输数据, 手持机作为中心节点负责整 个网络的管理及对各个采样装置的控制, 径流采样装置作为网络分节点, 根据中心节点设定的采样规则自动对 径流进行分离采样。 该系统使用 12 V 铅酸电池作为供电电源, 实现了硬件和软件的低功耗设计。 通过径流场 的现场实验, 验证了该系统具有使用方便、 稳定性好和可靠性强等优点。     

实用的多输出机车直流变换器

针对目前机车大功率直流变换器结构复杂,容易发生故障等现象,参照现有的机车直流变换器和微机开关电源原理,设计了一种相对简单、可靠的中、大功率直流变换器。介绍了该多输出机车直流变换器的工作原理,阐述了主电路和保护电路新的设计方法,对调试中容易出现的问题进行了分析,并给出了解决方案。实际应用表明,该直流变换器运行可靠,效率高,具有良好的实用价值和推广意义。     

有源声音传感器探头的设计及在漏水探测相关仪中的应用

利用压电式传感器及低噪声低功耗放大器设计了漏水检测探头,使用A/D-D/A转换器TLV320AIC10芯片及TMS320C5402 DSP芯片等实现了两路音频信号实时采样及相关分析系统的硬件电路,采用C语言及汇编语言实现了系统软件设计.实验结果表明,该系统性能可靠,有较高的实用价值.     

低速电动汽车混合能源存储系统效率分析

利用超级电容的高功率密度特性和磷酸铁锂电池的高能量密度特性,设计了低速电动车主动并联混合储能系统方案.采用实验方法分析磷酸铁锂电池的效率,并通过理论公式分析了双向直流功率变换器的效率.探讨了将超级电容和磷酸铁锂电池结合使用,结果发现,采用双向直流变换器的混合能量存储系统能提高效率.通过实验验证,双向直流变换器的实际效率为90.5%,接近理论公式计算得到的效率91.6%.     

应用于直流电网的直流变换器拓扑综述

直流电网是解决远距离大功率电能传输和新能源大规模汇集的重要方案,作为实现不同电压等级的直流电网柔性互联的关键设备,直流变换器承担着电能变换与能量分配的任务,其拓扑和工作特性对直流电网的性能具有深刻影响.传统直流变换器的研究主要集中在中小功率领域,而随着直流电网的飞速发展,大功率直流变换器的应用场景进一步拓宽,开展相应拓扑的研究十分必要.本文首先梳理了新能源汇集、直流电网互联等典型场景对直流变换器的技术需求,从电气隔离角度对两端口直流变流器拓扑分类,详细对比研究其拓扑结构和变换性能,并对多端柔性互联场景中更具潜力的多端口直流变换器进行综述.然后,系统总结了直流变换器的技术特征及适用场景,并在±10 kV/±375 V的典型直流配电网算例下阐明了各类直流变换器的优缺点.最后,基于实际工程需求总结提炼了当前直流变换器存在的共性问题,并从轻量集约的设计趋势和稳定高效的发展要求展望了直流变换器的未来研究方向,以期为高压直流电网建设提供借鉴.     

感性绕组直流电阻快速测试仪的研制

提出了一种动态测量感性绕组直流电阻的新方法,该方法通过采样被测绕组充电过程中电压、电流信号,借助于V／V、I／V转换、自动程控放大器A1,A2、采样保持器S／H、多路切换开关MPX、模数转换器A／D、单片机等器件,实现了快速测量感性绕组直流电阻的目的。该法对测试电路电源、外串电阻要求不高且不需要预先测量被测绕组的电感量,一次即可完成直流电阻的测量。直流电阻表达式中,不含微分项,简化了要求,从而易实现,易编程,有较高的精度。组成的测量装置表明方法是可行的。     

电动车辆磁悬浮飞轮储能双向变换器的死区补偿

电动车辆磁悬浮飞轮储能电池的充放电过渡态很快,其双向PWM变换器的死区会给飞轮电动机带来输入谐波、脉动转矩等负面作用,采用适宜的变换器死区补偿控制是实现飞轮高速稳定运行和能量有效转化的关键。在对车载磁浮飞轮装置的系统构成、功率匹配和死区机理的分析基础上,通过对其双向变换器的过渡时态、死区系数和补偿方法的研究,提出一种优化的动态对称死区补偿法。该方案基于变换器在旋转坐标系下的电流矢量方向判断,确定补偿方向并使指令PWM波形对称于开关周期的中心;得出基本电压矢量作用时间的算式并进行试验。研究结果表明:调整补偿深度可优化飞轮双向变换器的补偿效果;该方法解决了相电流波形的交越失真问题,抑制电动机的转矩脉动,有助于磁浮飞轮变换器实现可靠的能量转换。     

直流大电流测量仪研究与设计

针对当前大功率直流供电场合大电流测量困难的问题,设计了一种非接触式直流大电流测量仪。由低功耗单片机MPS430和ADC0832组成的测量系统,利用巨磁阻传感器完成对电流的采样,完成了对直流大电流的测量。经过实际测试表明,该系统能够测量0~500 A的电流,测量精度达到0.5级,测量可靠。     

一种双输入降压型Cuk直流变换器参数设计与仿真分析

针对传统的新能源联合发电系统在供电过程中存在电力供应不连续、不稳定等缺陷问题,设计了一种双输入降压型Cuk直流变换器,取替传统的由两个单路输入源直流变换器,输出并联到公共直流母线上的拓扑电路,实现电能高效变换和稳定输出特性功能.最后使用Saber软件对所设计的一种双输入降压型Cuk直流变换器拓扑电路进行仿真,从稳态特性...     

双向DC/DC变换器在直流微网中的应用

为了降低直流微网母线电压的波动,提出基于双向DC/DC变换器的储能控制策略。运用直流母线电压外环,双向DC/DC变换器电感电流内环的控制方法实现直流微网与储能系统之间能量的双向流动。在系统电压产生波动时能够恢复到正常工作电压状态。通过仿真验证所提控制策略的正确性。仿真表明储能系统通过控制策略可以实现能量的双向传递。并且当电压突变时,储能系统可以使直流母线电压稳定,提高了系统可靠性。     

一种臭氧法检测土壤有机质的信号采集系统

设计了一种利用臭氧氧化法检测土壤有机质的信号采集系统,该系统采用ATmega16单片机作为嵌入式信号采集处理系统的核心芯片,光电转换模块则利用日本滨松光电倍增管来完成。系统通过RS-232串口与PC机通信,PC机软件实时接收嵌入式信号采集处理系统的采样数据。实验证明,系统运行可靠,达到了设计要求。     

可控串联补偿电容器的过电压保护

以补偿度取３６％ （其中２４％ 不可控、１２％ 可控）的伊敏－ 冯屯５００ ｋＶ 超高压输电系统为例,研究了以电容器电压为同步信号时可控串联补偿（ＴＣＳＣ）系统的内、外部故障、重合闸、电容重投时的过电压问题．提出了采用常规串补和可控串补相结合的补偿方案时ＴＣＳＣ装置过电压保护的参数整定原则：即以重合闸情况确定可控串补模块中氧化锌非线性电阻（ＭＯＶ）的整定参数,以外部故障确定固定串补模块中ＭＯＶ 的整定参数,最后以内部故障较核ＭＯＶ 的能量容量．讨论了重合闸和电容器重投时可采取的控制策略．     

微机保护系统在变电站中的应用

RCS-9000分布式系统将保护功能和测控功能按对象进行设计，集合保护、测控功能于一个装置之中，可就地安装在开关柜上，减少大量的二次接线，装置仅通过通信电缆或光纤与上层系统联系，取消了大量信号、测量、控制、保护、电缆接入主控室，节省了投资，提高系统的可靠性．     

一种新型光伏并网逆变器的研究

本文介绍了一种基于导抗变换的有源箝位正激拓扑的光伏并网逆变器系统。该系统能够降低光伏并网逆变器输出电流的总谐波畸变率,实现高并网功率因数0.995,同时能够提高系统的转换效率,实现装置的小型化。文中分析了有源箝位正激电路,导抗变换器的基本原理以及导抗变换器的设计电路,最后证明了导抗变换器及并网逆变器的整体效果。     

特高压直流线路宽频域电晕电流在线测量系统的低功耗技术研究

为了给特高压直流线路宽频域电晕电流测量系统供能,研究了特高压环境下的独立供电技术,针对特高压环境下发现的测量系统续航能力不足问题,对独立供电系统进行低功耗设计。设计了以可调占空比PWM波为控制信号的低功耗控制电路,达到降低系统平均功率的目的。经过Multisium软件对设计的可控低功耗电路的仿真为指导,经改进过后的测量系统续航能力得到了显著的提升。     

小型低功耗的超声无损检测系统的设计与实现

该文阐述了超声无损检测技术的检测原理和发展方向,然后基于小型、低功耗、便携式的理念设计了一种基于Linux操作系统的超声无损检测系统。在硬件方面,详细地设计了电源模块、模拟信号处理模块和ARM处理模块;在软件方面,详细地设计了设备驱动程序、探伤功能模块。主要采用变压器耦合电压的方式来将发电器与放大器之间的输出电压降低,利用分时采样思想来减少AD采样功耗,利用S3C2410微处理器工作模式的转换实现该检测系统的睡眠和唤醒,满足系统低功耗的设计需求。