一种电网电压过零点精确锁相方法的研究

针对电网电压过零锁相时存在的零点漂移和相位延迟问题,提出了一种电网电压过零点精确锁相的方法。通过软件PQ滤波去除ADC采样结果中的零点漂移;通过人为设定一个过零点锁相提前量,可提前预见到电网电压的过零点;然后通过软件自适应补偿算法,实现电网电压过零点的精确检测。详细阐述了该方法的原理和计算过程,在无整流器自充电电压暂变补偿装置上的实验结果证实了所提方法的正确性。     

一种有源功率因数校正电流畸变抑制控制技术

为了减少风机驱动系统对电网造成的谐波污染,设计了一种带有功率因数校正功能的风机驱动器。在此项技术中,电流过零点畸变会影响功率因数校正的性能,为此提出了一种新的过零点畸变抑制方法并给出了理论证明和具体实现方式。采用占空比前馈补偿的数字控制,可以减小输入和输出电压对电感电流控制的干扰,从而使得输入电流能理想地跟踪输入电压。为了验证前馈补偿的效果,对输入阻抗进行分析进而说明了前馈补偿对电流相位超前的抑制作用。为得到准确的反馈电流,提出了一种电流采样方法,根据开关的占空比信息在一个PWM周期的两个不同时刻采样两次。文中所提出的方法可以有效抑制电流相位超前,减小电流过零点畸变,优化电流采样算法。仿真和实验结果都证明了所提出方法的正确性和有效性。     

基于高低频段暂态信号相关分析的谐振接地故障选线方法

针对谐振接地系统在相电压过零点附近发生单相接地故障时选线灵敏度不足的问题,提出一种基于高低频段馈线零序电流与母线零序电压导数的相关分析故障选线法。系统故障后健全线路的阻抗在高低频段均呈电容特性,而故障线路的阻抗在高频段呈电容特性,在低频段呈电感特性。由此可知,健全线路零序电流与母线零序电压导数的相关系数在高频段和低频段相等,其差为零;故障线路在低频段含有衰减直流分量,该频段内零序电流与母线零序电压导数的相关系数很小,而高频段的相关系数数值较大,两者差值较大。根据这一特点构成故障选线判据。该方法物理意义明确,能提高相电压过零点附近的选线灵敏度,在其他故障状态下也能准确选线。大量仿真结果验证了该方法的有效性。     

DC-DC变换器负调电压产生机理分析与抑制

针对DC-DC变换器数学模型中的右半平面零点导致系统输出电压产生负调以及系统响应速度变慢等问题,提出了抑制负调电压的变换器参数设计原则。以Boost变换器为研究对象,分析了电感电流连续且电感完全供能模式(CCM-CISM)情况下负调电压产生的机理,将非最小相位系统占空比发生突变的暂态过程分为负调和超调两个阶段,根据负调电压数学模型分析了电感和电容对负调电压的影响,给出了抑制负调电压的电感和电容设计原则,对提高非最小相位系统暂态和稳态性能具有指导意义。仿真和实验验证了机理分析的正确性以及抑制负调电压参数设计的合理性。     

一种基于模糊控制的光伏逆变器分析与设计

介绍了一种基于模糊控制的光伏并网逆变系统的设计。相较传统的线性控制策略,模糊控制在应用场合变化及逆变系统自身的非线性方面具有更好的鲁棒性与稳定性。系统由DSP控制,通过电压、电流采样和过零检测电路获取电压、电流信号及过零点。并网模式下,采用滤波电感电流误差量及输出滤波电感电压作为模糊控制量。独立模式下选取输出电压的误差量及滤波电感电压作为输入及控制变量,同时运用数字锁相实现独立运行时逆变器输出跟踪电网电压。     

一种改进的BLDCM反电势位置检测法的仿真研究

介绍了一种改进的无位置传感器无刷直流电机反电势转子位置检测方法,包括过零点检测方法和相位补偿方法,并在Matlab R2008a/Simulink平台中进行了仿真验证。仿真结果表明改进后的反电势过零点检测法可以消除电机中性点和阻容滤波对反电动势检测电路的影响,改进后的相位补偿方法有效且可简化程序的编写。     

基于正弦扰动注入的直流微网线路电感检测

在直流微网中,直流变换器与直流母线之间的线路电感将会引起系统失稳。基于直流微网的结构特性提出一种线路电感的检测方法,通过对系统控制单元注入高频正弦扰动信号,提取直流变换器输出电压和输出电流中的扰动分量信号,可对线路电感进行检测。根据此电感,引入反馈环节,对系统进行补偿,调整直流电源变换器的输出阻抗,提升系统的稳定性。在此分析了线路电感的检测原理和系统补偿原理,并通过实验验证所提方法的正确性。     

高压电力线路相位无线检测仪的设计

为了检测高压电力线路不同相间的电压相位差,设计了一种根据法拉第电磁感应定律利用限幅电路实现电力线路电压相位信号采集的新检测仪,该检测仪由两个发送装置和一个接收装置组成,发送装置将采集的电压相位信号通过ASK调制电路调制后发送到接收装置,接收装置将接收到的两路电压相位信号解调后分别送到FP-GA,从而实现高压电力线路不同相间电压的相位差和相序的采集。实践证明,该方法使高压电力线路电压的相位差和相序的检测更为方便、安全。     

阻抗源逆变器缓冲电路分析与设计

对于功率较大的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)装置,线路寄生电感较大,IGBT关断时的电压变化率和过冲电压很容易损坏功率器件。抑制过冲电压,除了采用低感母排减小寄生电感外,还需要缓冲电路。通过分析阻抗源逆变器工作特性,针对线路杂散电感会造成直通和非直通转换时存在电压尖峰的问题,提出一种适用于阻抗源逆变器的缓冲电路,该电路有效抑制了IGBT关断时的电压变化率和过冲电压,大大减小了母线电压尖峰,提高了变换效率。仿真和实验波形证实了缓冲电路的可行性。     

一种功率因数校正电路的电感感量辨识方法

在功率因数校正电路中,传统的电感感量辨识方法是通过注入恒定电压,检测电流变化来计算电感感量。该方法无法在任意相位下进行电感检测,无法适用在输入电压大范围波动的应用情况;同时在电压注入时直流侧的X电容电压大幅变化会严重影响检测精度。本文提出一种基于调制电压注入的电感感量辨识方法,通过注入占空比可调的脉冲信号,根据功率开关管开通期间的电流上升累积量和注入电压的伏秒积累积量来计算电感量。不论输入电压高低、PFC电感感量大小,该方法都可以准确地辨识电感感量。通过在150V~265V不同供电电压、叠加电压谐波等情况下进行电感辨识实验,结果验证了本方法的可行性。     

动态电压质量问题检测方法

就目前电能质量问题中常见的电压波动(骤升、骤降、闪变、谐波)检测技术进行了探讨。对经典的和目前众多热点研究的电压波动检测技术进行了分析,包括锁相技术中的过零锁相和软件锁相环(SPLL),以及波动特征量检测中的均方根值法、dq0变换法、改进窗口傅里叶变换法及研究最多的小波变换法,并对各种算法的优、缺点和适用范围作了分析、比较。过零锁相即硬件锁相(PLL)由鉴相器、环路滤波器、压控振荡器及分频器组成,其原理和结构较简单,但动态性能较差,且在畸变电压输入时锁相效果变差;软件锁相环是一种基于瞬时无功理论的锁相方式,其结构比较简单、动态响应速度快、能准确地锁定电源电压的基波正序分量,对谐波有很强的抑制作用,一般无需滤波环节。最后,对电压波动检测技术进行了总结。     

一种应用于航空电源的单相APFC技术

升压型有源单相功率因数校正（Boost APFC）变换器在输入电压过零附近,输入电流会发生畸变（简称过零畸变）。随着电网频率增加,（尤其是航空电网频率在360Hz-800Hz时）,畸变会变得更加严重,谐波含量也会增加。因此,传统的电流环路设计方法不适合应用在航空电源中。该文介绍了一种抵消超前相位导纳技术,可以修正控制环路电流参考值,消除电流相位超前,减小了在输入电压频率较高时的过零畸变,使谐波含量满足航空RTCADO-160D标准。基于控制芯片UCC3817,制作了一台实验样机,实验结果证明了该方法的可行性。     

分级调节移相器的晶闸管触发角影响分析

移相器是调节线路功率的有效手段,对于提高设备利用率、平衡潮流等具有重要意义。以晶闸管控制的双芯对称型移相器为对象,在实时数字仿真器(RTDS)中建立了一次设备的仿真模型,并开发了控制装置进行系统仿真研究。针对阀组触发脉冲对系统运行的影响,提出了触发脉冲控制策略,固定挡位时提前触发角触发,挡位调节过程中监测阀组电流过零关断后触发,并提出了一种阀组电流过零的检测方法。仿真结果表明,提出的控制策略在固定挡位时,系统运行稳定无谐波,挡位调节过程中系统无冲击电流、过渡平滑。     

基于开关函数模型的TCSC电容电压过零点特性研究

TCSC电容电压的过零点特性对其工作过程有着显著的影响,这主要体现在TCSC的暂稳态特性、工作区域转换、特殊触发策略的采用以及同步信号选择等几个方面。该文基于TCSC的开关函数模型并借助MATLAB仿真工具,提出了研究电容电压过零点特性的数字仿真方法。通过数字仿真,分析了电容电压过零点特性对暂稳态过程、工作区域转换的影响;指出了采用特殊触发策略和不同同步信号的必要性,讨论了TCSC电感支路的通态等值电阻对阻抗控制的影响。研究结果表明,TCSC电容电压的过零点特性比较全面地反映了TCSC的其他特性,可作为研究其他特性和TCSC控制策略的基础。     

一种消除VIENNA整流器输入电流过零畸变的SVPWM调制方法

分析了VIENNA整流器在低载波比应用中因电感压降不可忽略导致输入电流在过零点处发生畸变的原因,提出了一种使用输入电流辅助判断SVPWM大扇区的调制策略,以消除输入电流的过零畸变及降低输入电流的THD值;并针对实际工程应用中输入电流采样易受干扰的问题,提出一种软硬件相结合的滤波方法以提高扇区判断的精度。进一步,根据SVPWM电压利用率与调制比的关系,分析了输入电流辅助判断SVPWM大扇区方法的适用条件,得到使用该方法的输出电压边界条件。最后,使用MATLAB搭建了该整流器的仿真模型,并制作了一台1.5kW VIENNA整流器实验样机,仿真与实验均验证了所提出的改进型SVPWM调制方法的可行性,能有效消除输入电流的过零畸变。     

基于端电压对称的无位置传感器无刷直流电机位置信号相位校正

详细分析了H_PWM-L_PWM调制方式下端电压偏差与位置信号相位误差的关系,得到端电压偏差能够准确反应位置信号相位误差的结论,并在此基础上提出了一种新型的闭环控制方法.该控制方法以端电压偏差为反馈量,通过PI调节器实时调整过零点延时角度,从而达到校正位置信号相位的目的.实验验证了该方法能够实时、有效地校正位置信号相位,改善电机运行性能.     

单相自适应重合闸相位判据的研究

自适应自动重合闸技术具有诸多传统重合闸技术所不具有的优势。提出了一种新型区分输电线路单相瞬时性故障与永久性故障的方法。当瞬时性故障发生时，短路点电弧熄灭后，在恢复电压阶段，断开相电压的大小及其相位都与永久性故障情况有本质不同。在详细分析断开相电压工频分量组成部分的基础上，利用它们的相位特性，提出了单相自适应重合闸的相位判据，并针对输电线路的实际参数、运行方式以及故障条件对判据的影响做了详尽分析，结果表明，相位判据可以准确判定故障性质。该判据方法简单、可靠，而且仅利用单端电气量，易于实现。EMTP仿真测试和现场录波数据测试都验证了该判据的有效性和准确性。     

基于多绕组永磁发电机的大容量级联型风力发电变换器

针对大容量风电机组的中压变换问题,提出了一种基于多绕组永磁发电机的级联型变换器系统,通过模块单元级联实现中压输出,从而省去升压变压器.将模块中发电机的两个正交绕组经PFC整流后在直流母线上并联,实现发电机单位功率因数运行,并保持馈入直流母线的瞬时功率恒定.利用发电机的电枢电感作为升压电路的储能电感,减小了系统的体积和成本,导出了电感取值的适用范围.逆变侧的H桥单元级联电路采用矢量控制,独立调节注入电网的有功和无功功率.仿真和实验结果验证了该类变换器拓扑结构和控制方法的有效性.