含有开关器件的电力电子线路在开关时刻的仿真计算稳定问题

对于含有开关元件的电力电子系统的计算机仿真，其开关元件可以采用简单的二值电阻模型．但是这种开关模型由于可能造成电路解的不连续，而使在开关状态变化时刻的数值计算不稳定．本文将对这种计算不稳定的原因作一定的分析，提出解决这一不稳定的方法．作为一个例子将这一方法用于对仿真软件ＳＰＩＣＥ２进行适当的修改，并扩充了一个控制仿真模块，使之发展成一个可以对电力电子系统进行包括闭环控制在内的动态特性进行计算机仿真的通用软件ＺＵＰＥＳＳ．文章最后通过实验对比证明了这一软件的可靠性．     

并联有源电力滤波器的仿真研究

由于非线性负荷造成电网电能质量下降,各种调节控制补偿装置大量涌现,其中新型动态实时补偿装置并联有源电力滤波器(SAPF),具有优越的补偿性能.利用MATLAB的动态仿真软件SIMULINK模拟SAPF补偿负载产生谐波及无功电流.建立SAPF的仿真模型采用了传递函数法、IGBT三相桥式逆变器法,两种方法都能产生跟踪指令电流信号的补偿电流.分别阐述组建两种仿真模型的方法,并进行比较,指出传递函数法建立的SAPF仿真模型产生的补偿电流为计算量,而IGBT三相桥式逆变器法建立的模型能产生注入模拟电网的补偿电流,因此它更具适用性和研究价值.     

基于改进遗传PI和重复控制的三相逆变器并网研究

比例积分(PI)控制技术可以快速跟踪并网电流,但由于逆变器包含电力电子开关器件,因而导致谐波电流含量高.此外,PI参数在调节过程中难以达到最优,更加剧了并网电流的畸变.为了得到更好的性能,一种改进的遗传算法被用来优化PI控制的参数.这种算法通过计算并网电流和给定电流的误差,构建电流适应度函数,迭代得到最优PI参数,从而降低并网电流畸变率.结合重复控制技术,构建特定频率陷波器和二阶低通滤波器,提高稳态性能.通过MATLAB/Simulink仿真平台,建立LC型滤波的逆变器并网模型,仿真分析并比较PI、PI结合重复、改进遗传PI结合重复3种控制策略的结果,验证所提控制策略的有效性.     

500 kV地下变电站DTS中二次系统的仿真建模

二次系统仿真建模是电网调度员培训系统（DTS）的重要组成部分。以上海500 kV世博地下变电站为原型,介绍二次系统继电保护和安全自动装置的仿真建模方法.保护、开关和自动装置的模型都通过建立面向对象的类来实现.仿真方法主要采用逻辑判别法和定值判别法,对这2种方法从原理和优缺点方面进行阐述,分析它们各自的适用范围.并通过实例说明二次系统仿真的具体实现过程.     

基于碳化硅MOSFET三相逆变电路损耗新算法

提出了一种三相逆变电路功率开关器件损耗计算的新方法.为了达到将高频电力电子电路和实时仿真算法相结合应用于嵌入式实时仿真平台的目的,针对工程应用中逆变器损耗计算的实时性和精确性要求,该方法以实际电路可采样信号为基础,利用功率开关器件器件手册提供的产品参数,通过采样平均算法计算功率开关器件损耗.将采样算法值与小仿真步长的PLECS仿真结果做对比,结果表明新算法可以较为准确的计算损耗,并进一步提出了在硬件系统性能要求下尽可能保证损耗计算的精度要求的变采样频率算法.     

改进交错buck DC/DC变换器的建模及仿真

基于改进的交错buck DC/DC变换器进行了建模和仿真,交错结构可以减小电流纹波,通过引入一个开关电容,并改变一相开关管的位置,使得电路具有高电压增益和低开关电压应力。因为电容的电荷平衡原理,两相电感电流可以自动均流。然后利用状态空间平均法对电力电子电路这一非线性系统在某一稳态工作点进行近似线性化,得到电路的线性化小信号模型。最后通过MATLAB/Simulink进行了仿真,对理论分析进行了验证。     

三电平STATCOM的建模和仿真分析

利用开关函数的概念,建立了三电平STATCOM的数学模型.在不考虑系统有功损耗的情况下,对三电平STATCOM在基频调制下的电压、电流进行了理论分析.同时利用所建数学模型,对STATCOM的瞬时有功与无功功率变化情况以及电压和电流波形进行了仿真分析.仿真结果表明所建模型及电压、电流理论分析方法是正确、有效的,可推广应用于其它类似结构的电力电子系统的分析中.     

亚纳秒气体开关雪崩过程计算机仿真

对气体开关击穿机制进行了理论分析,对放电过程的两个阶段进行分析,并对第一阶段放电过程进行模拟计算.针对目前气体开关仿真模型不能客观反映亚纳秒气体开关放电物理过程的问题,提出了一种电子雪崩过程仿真模型.并确定了影响仿真结果的一些关键参数.根据放电的实际物理过程,确定了仿真模型中电子碰撞电离系数、电子在气体中的迁移速度等关键仿真参数,从而使仿真模拟接近于气体开关实际放电过程.为深入开展放电仿真研究奠定了基础.     

基于扭转RF MEMS开关的设计

为了降低RF MEMS开关的驱动电压,根据扭转力学和应变力学理论,提出了基于扭转RF MEMS的开关模型,建立了相关数学公式,给出了加工工艺流程,并仿真得到了不同条件下RF MEMS开关的电机械性能.工艺仿真结果表明:完全可以利用已有生产流程制造基于扭转的RFMEMS开关.性能仿真结果表明:在同等条件下,采用扭转机制,RF MEMS开关的制动电压将降低30%.     

转矩脉动控制下开关磁阻电机振动特性分析

为探究开关磁阻电机在转矩脉动控制方式下的电磁振动,采用控制电路和有限元分析相结合的方法,模拟仿真了实际工况下电机的振动特性,并进行了实验验证.首先有限元分析了开关磁阻电机的机电特性,建立了转矩分配函数控制方式;然后将该脉动控制方式下的电路参数,作为开关磁阻电机磁机械耦合有限元数值模型的输入,获得电机转矩脉动控制下的振动特性;最后实验验证了该模型方法的正确性.本文研究对设计综合性能优良的开关磁阻电机具有十分重要的意义.     

基于IGBT特性的电路改进

绝缘栅双极晶体管(IGBT)、集成门极换流晶闸管(IGCT)和门极可关断晶闸管(GTO)的特性各不相同，因此对它们的过电流保护方法也不相同．IGCT或GTO的过电流保护一般在主电路中实现，使主电路复杂、成本高、体积大．IGBT的过电流保护一般在自身的驱动电路中实现．而主电路相对简单、体积小．用IGBT改造已有的IGCT或GTO主电路，可使主电路得到简化．减小体积．保证过电流保护的同时，还提高了开关频率，减小了输出谐波．     

STATCOM静止无功补偿装置在上海地区的应用

STATCOM(Static Synchronous Compensator,静止无功同步补偿器)是利用现代大功率电力电子器件的开关作用产生无功功率的装置,是FACTS (Flexible Altemating Current Transmission System,柔性交流输电系统)技术的核心.分析了上海电网黄渡分区的无功情况,并介绍了该分区实施安装的基于IGCT(Integrated Gate-Commutated Thyristor,集成门极换流晶闸管)关断元件的STATCOM装置的结构原理,说明了STATCOM静态无功补偿装置在电网中的应用.该装置为柔性输电系统技术的应用与发展积累了运行经验.     

连续流动体系仿真程序的形式化确定

以一个基本的连续流动体系为对象，讨论了传统的仿真建模过程在程序模型选择方面存在的不足，并以程序正确性断言理论方法处理了该体系的程序模型选择问题，导出了必要的程序前置断言，不变式和循环界函数，从而给出了一个具体的规范描述和一个正确的程序实现。最后，所使用的过程抽象为一个仿真程序模型的形式化确定方法。该方法可以作为仿真程序模型形式化确定方法学的一部份。进而在程序模型一级为保证仿真建模的正确性提供了途径。     

牙轮钻头牙齿与岩石垂向互作用仿真模型

建立钻头牙齿与岩石的互作用仿真模型是实现钻头与岩石互作用仿真研究的核心问题之一。本文以岩石破碎力学为基础，从钻头牙齿与岩石的工作用特点出发，突破通常的力／侵深曲线描述方法，推导出了钻头牙齿与岩石垂向互作用仿真模型。并在该模型中用岩石硬度、塑性系数和弹性系数来反映岩石的力学性质，从而使模型具有较宽的应用范围。     

锤式破碎机可重用的动态仿真和数字化分析

针对国内外目前研究现状,在数字化设计的大背景下,以锤式破碎机为研究对象,对其进行数字样机可重用的建模、动态仿真和数字化分析.建立了锤式破碎机的几何模型和动力学仿真模型.提出了基于ANSYS和ADAMS联合仿真分析平台解决问题的新方法,实现了多体动力学软件与有限元软件结合的模式.为了提高精度,在动力学分析中,考虑多刚体动力学和多柔体动力学相结合的方式.利用ANSYS/APDL对锤式破碎机关键零部件进行参数化建模,利用联合仿真分析平台,实现瞬态动力学求解,得到分析结果,指导工程实际.     

凝固组织计算机模拟技术评述

用计算机模拟的方法研究组织形成过程对于改善材料性能、优化材料成型工艺等有重要意义,概述了近年来国内外凝固组织计算机模拟技术的进展,评述了当前使用的数学模型,即蒙特－卡洛模型、相场模型和基于界面稳定性理论的晶体生长模型的特点及局限性,展望了凝固组织计算机模拟技术的发展方向。     

大功率IGCT高压变流器的研究

通过对大功率集成门极换向晶闸管（IGCT）高压变流器的结构、控制系统、保护系统的研究，设计出一套7.5 MVA的基于集成门极换向晶闸管的高压三电平中点箝位（NPC）变流器.通过对几种常见的三电平NPC变流器的拓扑结构进行研究，选取了采用分散的缓冲吸收电路的结构方式.控制系统采用基于VME总线的VMIC核心系统，利用信号数字处理（DSP）控制板生成三电平电压空间矢量PWM调制脉冲.保护系统可以对变流器运行中的过压、过流等各种故障采取快速有效的保护措施.在变流器系统的性能试验中，最大直流母线电压达到5 000 V ，最大输出电流达到2 500 A.试验结果表明，该变流器达到了7.5 MVA的设计要求.     

双寡头广告竞争的定性模拟技术研究

分析双寡头的广告竞争特点，根据Kuipers B J的QSIM算法建立了一个双寡头广告竞争的定性模拟模型，给出了从初始状态进行定性模拟的主要步骤，并讨论了定性模拟的状态转换方法。     

低压铸造充型过程流场计算数值模拟

目的　研究低压铸造充型过程流场数值模拟的理论与方法． 方法　根据流体力学和低压铸造特点, 建立低压铸造条件下的控制方程、求解方法、初始条件、边界条件． 结果　利用建立的数学模型开发了流场模拟软件, 并应用于一试验件． 结论　所建立的数学模型及开发的软件证明是正确的．