谐波励磁同步发电机数字电压调节器的研究

介绍了基于DSP(TMS320LF2407A)的谐波励磁发电机数字电压调节器工作原理.运用PWM技术、高频开关管和变参数PID算法实现对发电机输出电压的控制,并使用Delphi设计了上位机监控界面.实际运行结果表明该调节器具有调节速度快、精度高、性能可靠等特点.     

基于三相全桥逆变器的DVR单周控制策略研究

提出了一种基于三相全桥逆变器的三相四线系统动态电压调节器DVR(Dynamic Voltage Regulator)的单周控制策略,建立了单周控制模型。该模型采用2个积分器,分别完成在三相电压正半周和负半周的积分,积分器输出送到比较器与电源相电压采样值和参考信号的差比较,其输出决定了6个R-S触发器的状态,经驱动器实现对12个开关的控制。该模型可以对三相电源的骤变进行独立补偿。对所建立的模型就电压骤降和骤升、电源不对称以及对电源中含有谐波等情况进行了仿真验证。结果表明,该模型对电源电压有很好的补偿效果且对电源谐波有很好的抑制作用。     

基于改进单相dq0电压检测的混合式配电变压器负载电压控制投切策略

混合式配电变压器(HDT)负载电压补偿回路需要根据配电网的电压状况进行投入与切除.因为现有的电压突升突降的检测算法的局限性,该文提出一种改进的dq0变换检测算法.具体而言,通过求导法对每相电压构造虚拟三相电压,然后对三组虚拟三相电压进行dq0变换.最后通过简单的逻辑判断,实现电网中常见的三相电压跌落、三相电压突升、单相电压突降等状况的检测.该算法的优势在于,只需加入时间常数较小的滤波器滤除高次谐波,有效避免了传统检测算法中滤波器时间常数较大带来的延时,从而提高了检测的实时性与准确性.在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,根据检测信号进行负载电压补偿回路的投入与切除,从而验证了改进检测算法的正确性.     

基于DSP数字电压调节器的设计

设计了一套以TMS320F2812芯片为控制核心的谐波励磁同步发电机的数字电压调节器。控制器可通过人机接口、串口通讯和网络通讯三种方式进行参数设置和数据交换,采用参数自整定模糊PID的控制策略,通过MOSFET功率器件进行励磁电流的PWM调节。实验结果表明,该调节器具有较好的动、静态性能,调节速度快,调节曲线平滑,完全满足规定的性能指标。     

基于变参数控制的谐波励磁发电机电压调节器

介绍了采用51系列单片机控制的谐波励磁发电机数字电压调节器。它运用先进的脉宽调制和高频开关管实现对发电机输出端电压的控制。该调节器采用变参数PID控制方法，使得系统的控制性能更佳。实际运行结果表明，该调节器具有硬件电路简单、调节特性好、性价比高等特点。     

计及衰减直流分量的基频电压半周期检测

衰减直流(DDC)分量、高次谐波等干扰信号的存在,使得对电网畸变信号中基频分量的幅值、相位检测存在一定误差,其中DDC分量的时间常数通常超过45 ms,持续时间较长.为此,文中首先针对畸变信号中DDC分量提出一种半周期四点采样检测算法,缩短了DDC分量的检测响应时间.其次,针对同时含有DDC分量与高次谐波的畸变信号,提出将畸变信号进行半周期积分后,在dq坐标系下将上述DDC分量检测算法与高次谐波检测算法进行组合,在工频半周期中可同时滤除干扰信号的影响,准确检测到畸变信号中的基频分量.最后,搭建了MATLAB/Simulink半实物实时仿真模型,从检测精度、响应时间等方面验证了所提算法的有效性.     

对三次谐波绕组结构几个问题的初步分析

目前,三次谐波励磁发电机采用的付绕组一般有三种:单相谐波绕组、三相谐波绕组、混合谐波绕组。在对调压率要求较高的发电机中,尚配有自动电压调节器,因此,谐波绕组的结构还要考虑使用可控硅时的影响。另外,谐波绕组还具有一些特殊性,现比较分析如下,以供参考。     

基于非侵入式负荷识别的交流电压幅值测量

为增强电网稳定性运行的控制效果,以及获得准确的交流电压谐波分量,提出一种基于非侵入式负荷识别的交流电压幅值测量方法。采集工作中电器内单个物理量展现出的叠加负荷特性,利用傅里叶变换将连续的交流电压负荷信号转换成离散形式,并识别非侵入式负荷,得到各次谐波分量;通过差分采样不断调节正弦电压和交流电压,确保二者之间差值持续最小;引入加权傅里叶变换算法处理电压数据,降低误差的影响,完成了电压幅值的准确测量。仿真实验中所测量出的相位和谐波幅值均符合FLUKE 6105A技术指标,表明该方法测量精度高、抗干扰性强。     

π 型相位和幅值可控电压调节器

在级联式相位和幅值可控电压调节器(VRCPA)的基础上,提出了一种π型VRCPA,用于电能传输控制。相对于输入电压,其输出电压的相位和幅值均可进行连续调节。所提π型单相VRCPA由Buck交流单元、3次谐波陷阱和Boost交流单元组成,与级联式单相VRCPA相比,省却了前级Buck交流变换器的LC输出滤波器,简化了电路结构,但采用相同的两级占空比调制,即前级Buck交流单元用于调节输出电压的相位,后级Boost交流单元用于调节输出电压的幅值。在π型单相VRCPA中采用电容进行阻抗补偿,能够有效地抵消或减小3次谐波陷阱与线路阻抗对基波电压的滞后作用。π型三相VRCPA由3个Buck交流单元和1个三相Boost交流变换器组成,无需3次谐波陷阱,且省却了前级3个LC输出滤波器,电路结构简洁。实验结果证明了π型VRCPA的可行性。     

SWTA电压偏差检测单元VED的正确快速调试法

SWTA自动励磁调节器的电压偏差检测单元VED是自动励磁调节器的测量单元,其功能是检测经无功补偿后的机端三相电压平均值与电压给定器给定电压水平之间的电压偏值。并输出一极性可变且数值比例于该偏差的调节控制信号,经时间常数补偿,放大……等单元后对调节器的输出电流进行自动控制,从而保证机端电压维持于所要求的给定水平,VED是SWTA中最重要的单元之一。     

单片机片内定时器资源在数字式交流调压器中的应用

开关性交流调压器分为两种调压方式：调相调压和调功调压。本文介绍的微机调相控制四路数字化交流调压器，采用较少系统配置，通过合理利用单片机片内定时器有限资源，可有效地实现对四路调压器异步调压的脉冲时序管理。     

频率对数字调压器有效值计算的影响

飞机发电机控制器在检测电压有效值时,经常因为频率波动导致有效值计算出现误差。介绍了定频采样算法、过零点算法和准同步采样算法3种有效值算法,在MATLAB软件中进行了对比仿真,选取了误差最小的准同步采样算法。针对准同步采样算法响应时间过长的问题进行了改进,采用半周期积分优化的方法,并适当减少迭代次数。仿真与试验的结果证明,频率在380~420 Hz之间波动时,与传统定频采样算法相比,优化后的准同步采样算法误差从2.63%减小至0.14%。与优化前的准同步采样算法相比,优化后的响应时间从7.42 ms减小至2.46 ms。     

一种数字化冲击电压波形重构新算法

为减少数字化冲击测量系统的测量误差,分析了冲击电压经数字化冲击测量系统后被测波形产生畸变的原因;提出了一种利用离散Gabor变换展开去噪与增量维纳滤波器相结合的冲击电压波形重构算法。IEC1083-2测试数据发生器产生的波形信号的研究表明,该法可有效去除噪声,波形复原准确度和稳定性较高。     

Digital Application of Second Order Generalized Integrator Based Grid Estimator Under Unbalanced and Distorted Voltage Conditions

Abstract

Frequency, amplitude, and phase information of the grid voltage are the main constraints for constructing a robust controller algorithm for grid connected applications under unbalanced and distorted voltage conditions. This paper narrates a simple, robust, straight forward method to estimate the instantaneous positive and negative sequence voltage components under unbalanced and distorted voltage circumstances. A second order generalized integrator (SOGI) is encapsulated to filter out the distorted voltage as well as to generate orthogonal voltage components for the three phases of AC grid. Furthermore, these filtered and orthogonal components are accounted for the calculation of instantaneous symmetrical components. Developed technique is more frequency adaptive compared to conventional phase locked loop (PLL) techniques. A set of test outcome results are provided in this paper based on MATLAB/Simulink simulations with real grid data captured from an industrial plant. Moreover, SOGI based estimator is digitally implemented by using dSPACE ds1103 digital controller to validate the numerical simulation results in accordance with the developed theoretical prediction.     

准互易光学电压互感器数字闭环信号处理方法

介绍了一种用于准互易光学电压互感器的数字闭环信号处理方法.根据互感器光路输出信号的特点,采用基于方波调制解调的数字相关检测技术,提高了系统的响应灵敏度.在此基础上,引入阶梯波反馈技术,通过相位调制器在两束相干偏振光间引入一个与晶体Pockels相移大小相等、方向相反的反馈相移,实现闭环检测,扩大了动态范围,且不依赖于传...     

基于量子电压的数字化电能量值传递应用技术研究

应用量子技术,建立新一代电能标准装置,可将量子电压校准过的标准采样值直接传递给数字化电能计量装置,从根本上解决数字化电能无法直接量传的问题。文章提出了交流量子电压分段驱动方案,实现了基于一路交流量子电压的功率计量,阐述了新一代电能标准装置中的电能标准量值传递路径,设计了新一代电能标准装置数据验证实验,经测试,数字电能表的电压、电流及功率的误差均小于4×10^-6,新一代电能标准装置数字化电能测量结果合理。     

一种新型斩波AC/DC/AC变换的单相DVR

针对输入侧采用不可控整流AC/DC/AC结构的单相动态电压恢复器(DVR)输入侧功率因数低,谐波含量高等问题,提出了一种基于PWM斩波变换器的动态电压恢复器来补偿负载两端电压的跌落。该新型拓扑结构采用PWM斩波控制节省了直流侧电容,简化了滤波器设计,使输入侧线路中谐波含量降低,同时达到单位功率因数;电压检测采用单相信号构造成两相信号,利用瞬时无功理论对信号进行检测与处理,实时性高;搭建MATLAB/Simulink仿真和系统实验平台,验证其合理性和可行性。     

基于DSP的交流采样和电量数字测量的研究

介绍了利用数字信号处理器DSP研究电量的交流采样和电量的数字测量算法 ,通过试验进一步证实其适用性和优越性。     

短时电压变动检测方法的研究

分析短时电压变动对电能质量的影响,指出衡量短时电压变动的幅值、持续时间及相位跳变3个指标,介绍有效值计算法、瞬时电压dq分解法和小波变换法3种检测短时电压变动的方法,并用Matlab软件对后2种方法进行仿真分析,总结了它们的特点及存在的问题,认为同时测量突变幅值和相位时,选择瞬时电压dq分解法最合适。     

数字式调压器的模糊PID控制器设计

针对飞机变频交流数字式调压系统非线性的特点,将模糊控制与PID控制相结合设计了调压器的控制算法并构造了多闭环反馈控制策略。介绍了模糊PID控制器的设计方法及建模过程,在Simulink中搭建了模糊PID控制的仿真模型,对该控制器在不同工况下的调压性能进行了仿真并与传统PID控制仿真结果对比分析,结果表明模糊PID控制下的调压器动稳态性能均优于传统PID控制。最后,基于双DSP硬件平台进行试验验证,并与某型飞机典型用电负载交联,试验结果证明了所设计控制器的正确性及有效性。