基于DSP的低压终端无功补偿仪的研究

本课题的选题是根据四川省科技厅科技支撑项目"低压终端自动无功补偿仪的研制"而来,主要设计了一种适用于低压电网进行无功补偿的晶闸管投切电容器(TSC)装置,在设计中采用了电压无功复合投切判据,以无功功率作为主判据、电压作为辅助判据,并采用晶闸管与继电器相结合的复合开关作为电容器投切开关。控制器采用TI公司生产的TMS320LF2407ADSP作为控制系统主体,整个装置能够实现无功功率的快速、准确补偿,而且成本低,在低压城网中具有较好的实用性以及广阔的应用前景。     

新型低压无功补偿器的设计

主要介绍了基于ATT7022B和ST-SRC或ST-SRCS-4智能开关的新型无功补偿统。该控制器通过高精度多功能三相电能专用计量芯片ATT7022B实时检测电网的电压、电流、功率因数、无功电流和无功功率,并有CAN总线通信接口。ST-SRC或ST-SRCS-4智能开关可在电压或电流过零点时动作,并可以通过CAN总线接口与和无功补偿控制器进行通信,最终使电容器组按一定的规律进行投切,最终实现无功补偿。     

用于晶闸管过零触发的几种方式

目前晶闸管功率调整装置在诸如温度控制等场合,正在越来越多地被采用。过零触发则是在交流电压(电流)过零时触发晶闸管,负载上得到的是完整的正弦波电压(电流),克服了移相触发造成的负载电压(电流)波形畸变。因此,零触发交流开关的应用日益广泛。我们通过长期的生产实践,总结了一些如何取得过零触发脉冲的方法,现介绍如下。     

高精度智能低压无功功率补偿器的设计

介绍了基于AT89C52控制的高精度低压无功功率补偿器。该控制器采用数字检测电路来获取电网电压与电流的相位差;控制开关采用过零型固态继电器,使投切控制实现等电压投入,零电流切除;单片机AT89C52实现数据处理、输入、输出控制等功能。通过实验监测功率因素分析,该控制器具有对电网冲击小,响应快,抗干扰能力强,精度高以及可分相投切等优点,适用于目前企业用户进行无功功率补偿。     

智能开关技术在电力系统无功补偿装置中的应用探究

文章通过无功补偿装置现状与发展情况的总结,简要介绍了无功补偿装置中一些新技术的概况。通过并联电容器投切开关发展的分析,比较了几种投切开关,重点介绍分析了智能复合开关,说明了智能开关技术在电力系统无功补偿装置中广泛应用前景,为智能开关控制装置的研究提供了基础,引导电力工作者继续深如研究。     

基于DSP智能集成型电力电容器的研制与应用

文章通过对智能集成电力电容器研发背景和理念的说明,重点介绍该产品基于数字信号处理器(DSP)和单片机相结合的双CPU的技术智能无功补偿功能技术,集成复合开关的过零投切与计算机智能网络模块技术,实现了现代配电网对无功补偿节能、过零投切、智能网络的要求,阐述了该产品在配网中应用的意义和前景.     

AVC系统晶闸管与SF6开关电容投切技术研究

随着AVC系统的投运,变电站内电容器投切更加频繁。传统补偿电容器的SF6开关投切频率低,难以满足投切间隙中出现的无功补偿需求,限制了电容器的作用。为了解决上述问题,文中提出了一种复合开关结构。该结构将机械投切和电子开关投切相结合,构成晶闸管+SF6开关的组合式投切方案。文中对晶闸管+SF6开关投切电容器的工作原理进行了介绍,并分析了开关控制策略。通过合理的投切策略可以实现晶闸管和SF6开关的相互保护,使晶闸管阻断时避免承受高电压,也避免了SF6开关在高频投切的情况下频繁动作,延长设备使用寿命。最后,通过PSIM软件仿真验证了该复合开关的合理性和可行性。     

低压无功补偿电容投切装置的设计

在电力系统中装设静止无功补偿装置(SVC)是控制无功功率、保证电压质量的有效手段,他根据无功功率的需求,对无功器件(电容器和电抗器)进行投切或调节。晶闸管投切电容器(TSC)是静止无功补偿技术的发展方向,这种装置的关键问题是如何对作为电容器投切开关的晶闸管进行控制。针对TSC低压无功补偿装置的结构,对晶闸管的触发电路进行详细的设计和分析,仿真结果证明了设计的正确性。     

复合开关投切电容器无功补偿装置的研究

针对电磁开关和电力电子开关投切电容器无功补偿装置应用中存在的问题，开发、研制了一种基于复合开关投切电容器的无功补偿装置。采用三相共补△接线与单相分补Y接线相结合的接线方式，实现了对三相负栽分相、分级、快速的无功补偿。试验和现场运行情况表明，这种无功补偿装置运行可靠性高、性能稳定，能满足绝大多数场合的应用需要。对复合开关的组成原理、电路结构和装置的整体性能等进行了详细描述。     

电容投切开关动态响应分析与实验

电容器投切开关的动态响应时间是动态无功补偿装置的一个重要性能指标,对补偿的效果有很大影响。文中对基于固态继电器的电容投切开关的动态响应时间进行了理论分析,并通过实验证明其正确性,为无功补偿装置的选型提供参考,有实际应用意义。     

智能型无功补偿控制器的研究与设计

介绍了以单片机C505L为CPU的智能型无功补偿控制器,该系统采用功率因数设定和实际无功需求相结合作为电容器投切的主判依据,电网电压和电流作为辅助判据,从而实现了电容器自动循环投切并使无功缺额最大限度的得到补偿,彻底消除了投切振荡现象。所设计的无功补偿控制器具有补偿效果好、功能强大、可靠性高、结构简单等特点。     

A microcomputer-based power factor controller

The paper reports a laboratory model of a microcomputer-based power factor controller (PFC) for compensating the reactive power of rapidly varying loads by switching capacitors sized in a binary ratio, with the help of zero voltage static switches. Four types of control strategies were tried, viz., (1) unity step control method, (2) binary search method, (3) successive approximation method, and (4) look-up table method. Features like (a) independent control of current in each phase, (b) reactive current sensing and capacitor switching in one cycle, (c) zero voltage switching of static switches to prevent the occurrence of transients and harmonics, and (d) switch failure detection logic and their display, are all incorporated in the software programming. A comparative assessment of their performances using different control strategies has been reported. A number of experiments have been performed on this controller, viz., (i) experiments to verify the operating performance of the PFC under the four control strategies, (ii) experiments to prove its performance as a power factor controller and also (iii) as a static VAr compensator     

考虑谐振约束的电网动态无功优化新算法

本文综合考虑负荷变化趋势后建立了动态无功优化新模型,该模型除考虑动作设备调节次数限制约束,还提出了计及投切并联电容器组时的谐振约束。其目标函数为考虑节点电压越限的系统有功功率损耗最小,并通过模拟退火算法实现全天动态无功优化控制。算例结果表明本文提出的动态无功优化新算法能够有效降低系统在一天内的损耗,有效地避免了由补偿电容器可能引起的谐振问题,提高电压合格率,并且满足实际运行的需要。     

A robust low quiescent current power receiver for inductive power transmission in bio implants

In this paper, a robust low quiescent current complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) power receiver for wireless power transmission is presented. This power receiver consists of three main parts including rectifier, switch capacitor DC–DC converter and low-dropout regulator (LDO) without output capacitor. The switch capacitor DC–DC converter has variable conversion ratios and synchronous controller that lets the DC–DC converter to switch among five different conversion ratios to prevent output voltage drop and LDO regulator efficiency reduction. For all ranges of output current (0–10 mA), the voltage regulator is compensated and is stable. Voltage regulator stabilisation does not need the off-chip capacitor. In addition, a novel adaptive biasing frequency compensation method for low dropout voltage regulator is proposed in this paper. This method provides essential minimum current for compensation and reduces the quiescent current more effectively. The power receiver was designed in a 180-nm industrial CMOS technology, and the voltage range of the input is from 0.8 to 2 V, while the voltage range of the output is from 1.2 to 1.75 V, with a maximum load current of 10 mA, the unregulated efficiency of 79.2%, and the regulated efficiency of 64.4%.     

一种零电压开关Zeta变换器的设计

给出了一种零电压开关Zeta变换器,这种变换器可以提高效率和减小功率开关管的电压应力.当变换器工作在连续模式时,应用谐振电容和变压器的漏感实现功率开关管的零电压导通.详细分析了变换器的工作原理,并设计了相应的电路进行验证.仿真结果表明所设计的Zeta变换器效率达92.21%,输出电压纹波为125 mV.它可被用于等离子显示屏(PDP)电源系统.     

高效率单相全桥软开关整流器

单相全桥整流器工作在硬开关状态时,随着开关频率和输出功率的增大,开关损耗会显著增大,影响整流器效率的提高.为解决这一问题,提出了一种单相全桥软开关整流器,在整流器处于死区状态时,将要开通的主开关并联的谐振电容的电压能减小至零,主开关动作时能完成零电压软切换,双向辅助开关动作时能完成零电流软切换.分析了整流器的换流过程,实验结果表明主开关和辅助开关完成了软切换动作.因此,该单相全桥软开关整流器在高开关频率下能实现高效率运行.