一种基于中值滤波法交流电流采样技术研究与应用

为了得到高精度的采样电流以满足控制需求,通过硬件校正A/D采样的增益误差与偏移误差,并在传统采样算法基础上加入了中值滤波法来对A/D采样的精度进行提高。基于TMS320F2812处理器搭建了实验平台,实验结果表明,采用A/D校正和中值滤波法可以很好地提高采样精度。     

永磁同步电机伺服系统改进型无差拍电流控制算法

高性能电流环是提升永磁同步电机伺服系统性能的重要保证和基础,在控制过程中,电流环通常易受延迟环节、采样误差等因素影响,需具备较强的抗扰动能力。基于此,本文研究了一种带电流校正环节的改进型无差拍电流控制算法。该方法以传统无差拍电流控制算法为基础,对电流采样环节进行改进。将k时刻的电流采样值与k时刻的电流预测值进行加权处理,作为新的电流反馈值,再进行无差拍控制,以抑制采样误差对电流控制的影响,进而提升稳态过程中电流的抗扰动能力。并针对一台永磁伺服系统样机,进行了MATLAB仿真和实验,验证了本文方法的正确性和有效性。     

基于电流重建的数字单周期控制功率因数校正

传统的Boost电路单周期控制功率因数校正(PFC)需对输入电流进行采样,采样方法一般为串联电阻侧电压。该方法中若采样位置靠近开关动作时刻,会有很大的干扰进入采样环节,若采样位置距离开关动作时刻较远,采样得到的输入电流又会与电流峰值产生一定的误差从而影响占空比。针对以上缺点,这里欲采用计算方法得到输入电流而非采样的方法,这样一方面避免了在开关动作时刻附近采样引入的开关噪声,又避免了采样位置距离开关动作时刻较远造成的占空比误差,这种对输入电流的计算称为电流的重建。     

基于电流环误差修正的高速永磁同步电机转子位置校正方法

永磁同步电机高速运行时,载波比降低使采样和数据刷新延时引起的转子位置估算误差增大。针对该问题本文提出了一种基于电流环误差修正的转子位置校正方法,根据前馈解耦后d轴电流环调节器的输出与转子位置误差角之间的数量关系,将d轴电流环调节器输出作为误差信号经PI调节器构造转子位置估算误差闭环观测,并用该误差角实时校正估算的转子位置,消除了由采样、数据刷新等引起的转子位置估算误差。最后,通过Matlab/Simulink仿真和实验验证了该校正方法的有效性和实用性。     

一种用于基波测量的数字校准方法

在电力系统中,相量测量的精度主要受到信号采样通道元器件误差和软件采样同步误差的影响。分析和实验表明,不同量程同步采样经幅值校准后拟合的方法改进了相量幅值测量的精度,对各相量进行相位校准的方法克服了相量采样的同步误差。综合应用2种方法,提出了基波相量幅值校正和相位校正的数字校准方法,对输入信号采用不同放大倍数调理电路进行分段处理和A／D采样,经幅值校准后拟合,以及对各相量进行相位校准均改进了电力系统电压和电流的测量精度。最后介绍了该方法在微机保护装置中的应用及其检测结果。     

非同步采样系统误差校正分析

分析了非同步采样系统的误差形成原因，并针对12路无采样保持的AD非同步采样进行误差分析和校正。提出了如何通过锁频算法和准同步算法进行误差校正，并给出算法实现。     

内环采用改进无差拍的PWM整流器优化控制

无差拍电流控制易受到采样误差和控制延时的影响,而导致电流畸变、电流谐波含量增大甚至系统不稳定。针对该问题,首先提出了三相脉宽调制(PWM)整流器在三相静止a,b,c坐标系下的数学模型。通过坐标变换和离散化获得了一种在两相静止α,β坐标系下基于无差拍控制(DBC)的离散化数学模型。在对给定电流进行"两步预测"的基础上提出一种电流校正算法,该算法可解决延时补偿问题,并降低由于采样引起的误差。最后,在实验室搭建了PWM整流器实验平台,验证了所提控制方法的可行性。     

准Z源逆变器–PMSM控制中多电流传感器比例误差平衡方法

该文提出一种应用于准Z源逆变器–永磁同步电机控制中的电流传感器比例误差平衡方法。该方法在一个PWM周期的2个直通矢量中对逆变器输出相支路与逆变器一个桥臂支路电流的和进行采样。通过将2次采样值作差，可以获得三相电流传感器之间比例系数的关系，进而可以对电流传感器比例误差进行矫正。论文分析了从直通矢量采样获得的电流中提取电流传感器比例误差的可行性，并给出相应的调制策略。对比在零矢量中进行电流采样的方法，直通矢量采样的电流传感器比例误差平衡方法可以消除存在于高调制区的采样盲区，扩展电机运行范围，其有效性在一台20kW的永磁同步电机上得到了实验验证。     

基于过采样相电流重构相位误差抑制方法

传统永磁同步电机相电流重构技术在每个PWM周期内由于不同相电流采样的不同步性,会产生采样相位误差,进而对电机整体控制性能产生不利影响。在分析上述相位误差的基础上,基于传统直流母线采样方法提出了一种电流过采样策略。通过在每个PWM周期的对称采样点分别进行一次采样并取均值的方式得到该控制周期内的相电流信息,同时利用一阶保持器估计电流控制点处的电流以消除采样相位误差。实验结果证明所提出的方法能够提高相电流重构精度,具有较好的降低相电流重构技术采样相位误差效果。     

倍压Boost-APFC变换器的改进型单周期控制

阐述了单相倍压Boost有源功率因数校正(Boost-APFC)变换器拓扑的工作原理以及传统单周期控制算法的特点。基于电感电流混合导通模式的工作条件,并针对电感电流连续模式下的单周期算法在电流断续模式下的失效,提出了改进型单周期控制算法。该算法针对电感电流断续模式下存在的电感电流采样误差,引入电流修正系数对采样电流进行修正。同时,对单周期算法中的稳态部分进行改进,使其能够适用于电感电流混合导通的情况。改进型单周期控制算法能够使倍压Boost-APFC电路从轻载到满载的全功率范围获得较高的功率因数。基于PSIM仿真软件平台对控制算法进行了仿真,试制了4.8 k W的实验平台和控制板。仿真和样机实验结果均表明理论分析的正确性。     

一种用顺序采样值测量电量的校正方法

利用顺序采样采样值 ,用均方根值法计算电量时会产生较大误差 ,本文采用校正采样值的方法计算电量 ,提高了电量测量精度。     

一种用顺序采样值测量电量的校正方法

利用顺序采样采样值,用均方根值法计算电量时会产生较大误差,本文采用校正采样值的方法计算电量,提高了电量测量精度。     

远距离输电线路等传变瞬时值差动保护

研究表明线路分布电压、电流经过相同的线性电路传变后，其相互关系仍符合原线路分布参数模型，工频附近的电压信号在线路上接近线性分布。在此基础上，提出一种用于远距离输电线路保护的等传变瞬时值差动保护方法，该方法从线路一次电气量到用于差动保护计算的瞬时值，电压和电流经过的传变环节基本相同。首先将电流采样值经虚拟数字CVT处理，然后对电压和电流采样值通过相同的低通滤波处理。由线路电压瞬时值分别实时计算出流入并联电抗器和流入线路Π型等值电路两侧电容的电流瞬时值，再从线路每侧电流除去这两部分电流，用得到的新电流瞬时值作常规采样值差动和故障分量采样值差动保护计算。ATP仿真表明，等传变瞬时值差动保护可靠性高、动作速度快、耐过渡电阻能力强、具有选相能力。     

一种滤除衰减直流分量的全波傅氏改进算法研究

全波傅氏算法在提取故障电流中基波分量时受衰减直流分量的影响较大。针对此问题,提出了一种滤除衰减直流分量的全波傅氏改进算法,给出新型衰减直流分量参数估算方法的公式推导。首先利用一个周波内的采样值求出故障电流中衰减直流分量的初始幅值和衰减时间常数,用采样值减去衰减直流分量值得到修正后的采样值,再利用全波傅氏算法计算出基波分量。分别采用静态模型信号、PSCAD/EMTDC仿真信号检验了该算法的性能。仿真结果表明,所提出的算法能够有效地减少衰减直流分量的影响。与一般改进算法相比,所提算法仅需要一个周波的采样数据,计算量小,计算的基波分量准确性高。     

中压系统保护用电流互感器参数选择方法

通过实际试验和理论分析,阐明了电流互感器严重饱和时的特性。在通过互感器电流达到准确限值电流后继续增大,二次电流虽然不能与一次电流成比例变化,但其值(含有效值、平均值及由傅氏算法求出的基波值)却还是呈上升趁势。电流保护的整定值如小于电流互感器准确限值电流时能可靠动作,当一次电流继续增大,保护仍能可靠动作。故可按保护最大整定值确定电流保护用的电流互感器准确限值系数,以代替按短路电流选择电流互感器参数,解决长期困扰的因中压系统短路电流过大而选择电流互感器参数困难的问题。此外,还对饱和电流严重畸变时微机保护不同采样率所受影响进行了试验分析,提出在采样率较低时,应对过饱和系数有所限制,使在保护定值不超过电流互感器准确限值时,可保证在电流互感器过饱和情况下保护动作要求,并留有足够裕度。     

低频涡流电磁场复值变分问题分析

首先给出了电机似稳涡流场复矢量边值问题的数学提法,在分析复矢量场有关理论的基础上,给出了与似稳涡流场复矢量边值问题等价的变分问题。最后,针对目前涡流场复矢量边值问题研究中存在的一些问题作了探讨,指出了这些问题的错误所在。     

电力变压器局放宽频带传感器的研究

基于传感器数学模型的分析,利用函数信号发生器,通过调节线圈匝数和取样电阻实验研究了传感器的幅频特性,结果表明:线圈匝数和取样电阻对灵敏度影响最大,取样电阻和杂散电容对带宽影响显著。在此研究基础上设计出了适于局部放电在线监测用的宽频带电流传感器,其下限频率约10 kHz,上限频率可达2 .8 MHz。     

三端口DC/DC变换器预测电流移相控制

针对微电网储能系统中三端口DC/DC变换器,研究了基于半开关周期采样和全开关周期采样的预测电流移相控制。分析了变换器的工作状态和开关模态,采用Y-△等效变换得到电感电流斜率,在每个开关周期驱动信号的中点时刻采样电感电流,计算不同阶段变换器的电感电流增量。基于电流采样值和电流参考值预测变换器下一个开关周期上升沿和下降沿移相比,更新该移相比使电感电流达到参考值。然后分析了两种采样模式下电感电流中直流分量消除机理,并给出三端口DC/DC变换器闭环控制策略。仿真结果验证了该控制方法的有效性,较好地解决了三端口DC/DC变换器直流偏置问题,提高了系统的动态响应和鲁棒性能。