500kV线路直流融冰方案研究

介绍了对500kV线路进行直流融冰的3种方案发电机电源提供直流融冰电流;系统电源带可控整流装置提供直流融冰电流;系统电源带不可控整流装置提供直流融冰电流,同时分析了其优缺点,介绍了进行直流融冰所需要的主要设备.     

含分布式电源配电网的故障定位

为解决含分布式电源配电网的故障定位问题,对分布式电源的故障电流特性和含分布式电源配电网的短路电流进行了分析,探讨了根据故障电流信息和传统故障定位规则,对含分布式电源配电网进行故障定位的可行性分析.文中提出一种针对架空配电网且根据故障电流信息的改进故障定位策略,利用重合闸与分布式电源脱网的配合,解决含分布式电源架空配电网故障定位难题.研究结果表明:对于分布式电源接入母线的情形,可以根据故障电流信息,依靠传统的故障定位规则进行故障定位;在适当限制分布式电源接入馈线容量比例的条件下,对电缆配电网和供电距离较短的架空配电网,根据故障电流信息采用传统故障定位规则基本上都能正确进行故障定位,而对于供电距离较长、接纳电机类分布式电源容量偏高的架空配电网,需采用根据故障电流信息的改进故障定位策略.     

大电源接入方式对短路电流的影响分析

本文针对大容量电源接入电网造成短路电流升高的问题,根据对称短路电流计算公式,对大电源不同接入方式的短路电流升高影响进行了分析,提出了有效限制短路电流的大电源接入点选择原则,给实际电源规划建设提供借鉴.通过实例仿真,验证了将大电源接入高电压等级和在电源电流贡献系数较小的节点接入大电源可限制短路电流升高的有效性.     

基于加速寿命试验的氦氖激光高压电源的设计

通过分析氦氖激光器加速寿命试验中电源性能的要求,设计了一款平均电流控制模式的氦氖激光高压电源,并对电压电流双环控制进行了论述.实验表明,该电源高压输出可达5～6 kV,用以提供氦氖激光管的击穿电压;电源正常工作电压为1.8～2.5 kV,可使氦氖激光管正常工作.在10 mA的电流水平下,激光管持续工作,电流误差很小,电流稳定性比较高,并且能够实现自动稳流,这在激光管加速寿命实验中有重要意义.     

并联型有源电力滤波器谐波电流零逼近控制策略

给出了基于谐波电流零逼近的有源电力滤波器新型控制策略.采用检测电源电流的控制方式,构成了闭环控制系统.利用瞬时无功理论计算出电源谐波电流,并直接进行滞环比较,以控制主电路开关器件的通断,从而使电源谐波电流逼近于零,达到谐波抑制的效果.仿真结果表明,该方法可准确跟踪负载谐波电流,使电源电流趋于正弦,原理清晰,控制简单,可实现动态补偿.     

APF谐波电流检测的积分法与低通滤波法的比较研究

积分法和低通滤波法都是以非线性负载电流的Fourier级数表示为理论依据的两种有源电力滤波器(APF)谐波与无功电流检测方法.为了弄清楚这两种方法的检测性能孰优孰劣,建立了对这两种方法进行比较研究的MATLAB仿真模型,在此基础上,对这两种方法在电源电压无畸变、电源电压发生畸变和电源频率发生变化时进行了仿真比较.比较研究发现:在电源电压无畸变时,当负载电流处于稳定状态时,积分法的检测精度高于低通滤波法的检测精度,当负载电流处于变化状态时,积分法的跟踪速度快于低通滤波法的跟踪速度;在电源电压发生畸变时,积分法与低通滤波法的检测精度无明显差别;在电源频率发生变化时,低通滤波法的检测精度明显地高于积分法的检测精度.     

直接计算法在有源电力滤波器中应用的仿真研究

根据直接计算法的计算公式,提出了直接计算法的谐波电流检测框图:根据此谐波电流检测框图,利用Matlab的Simulink模块库,建立了直接计算法的Matlab仿真模型.仿真研究发现:若电源电压无畸变,当负载电流处于稳定状态时,直接计算法能够准确地计算出需要补偿的谐波及无功电流,当负载电流处于变化状态时,直接计算法具有较好的动态性能;电源电压畸变对直接计算法的检测精度的影响较大;电源频率变化对直接计算法检测精度的影响很小.当电源电压发生畸变时,可以采用锁相环电路获得与电源电压同步的正弦信号.     

三相电流型PWM整流器的功率因数控制新策略

提出了三相电流型PWM整流器的一种新型实用的功率因数控制方法.该功率因数控制只需要检测电源电压和电源电流的相角,因此控制系统对系统参数不敏感.不同于传统的控制方法,将电源电压与电源电流的相角差通过PI调节器直接控制调制函数的相角;同时将直流侧电流误差通过另一个PI调节器直接控制调制函数的调制比,因此使得整个控制系统更加直观简单.更为重要的是,该功率因数控制算法能够使系统自动运行在其可以达到的最大功率因数点.该控制方法的有效性和可行性首先通过仿真进行了验证,并进一步在一个5 kV·A的试验样机上进行了验证.     

分布式电源对配电网自动重合闸的影响研究

含分布式电源的配电网一般为双电源或多电源供电系统,需要对其重合闸方式进行研究,以保证设备安全.以含分布式电源的解列重合闸为例,对系统侧电源重合于永久故障形成的冲击电流进行分析.从机理上讨论了无压检定和同步检定的在含分布式电源系统中的应用.通过仿真验证了无压检定和同步检定重合闸后电流变化过程,并求出分布式电源并网时冲击电流最小的最佳重合闸时间.     

基于用户侧谐波和无功补偿的谐波检测法研究

针对用户测谐波和无功电流补偿,提出了有源电力滤波器谐波电流的一种新检测算法.该算法不论电源电压是否畸变,仅对用户自身造成的谐波进行检测.仿真结果表明,通过APF补偿后,电源电流和电源电压含有相同次数的谐波,保持相同的畸变率,波形相似.     

高功率脉冲能源装置监控系统的研制

针对脉冲功率技术中对Marx充电的能源设备及触发装置的自动化控制,介绍了一种基于虚拟仪器技术的高功率脉冲能源装置监控系统的研制。系统采用可编程高功率交流电源产生连续可调工频电压,经过高压变压器及硅堆等装置变换为直流高压,对Marx进行双极性的线性充电。主控计算机通过RS-485串口方式对可编程交流电源及数字延时触发设备进行实时状态监测及远程控制,采用VB6.0软件作为开发平台,并利用NI控件等完成了能源设备的虚拟数字化调压测控和数字延时触发等功能设计。为了减小实验现场高电压、大电流等形成的强电磁干扰对系统的影响,系统软硬件都融入了可靠性设计。整个监控系统应用灵活、工作可靠、实时性强、操作简单,具有可扩展性,是脉冲功率装置中自动控制技术应用的有益探索。     

Power Quality Improvement in Three-phase Telecommunication Power Supply System

This article proposes power quality improvement in a three-phase AC mains-fed telecommunication power supply by using an improved power quality converter. Conventional telecommunication tower power supplies suffer from power quality problems, such as high input current harmonic distortion, low power factor, and voltage distortions at the utility interface. To mitigate these problems, modern AC-DC converters with power factor correction circuits are used at the utility interface. An integrated boost converter is used as a power factor corrector with an isolated DC-DC converter at the load end to form the proposed telecommunication power supply. The power factor correction converter mitigates the harmonic contents of the AC mains current and improves the power factor, whereas the isolated converter provides regulated load voltage and isolation. Voltage control is used for regulating the DC voltage of the isolated converter, while the power factor correction integrated boost converter employs a current control loop to shape input current to sinusoidal in-phase with voltage. The design, modeling, and simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the power supply at various AC mains voltages and loads. A prototype of the front-end converter is developed, and recorded test results are presented here to validate the simulated performance.     

模块化高精度大功率高压电源并联技术

为实现多模块大功率高压电源均流并联扩容技术,用固定相对相位偏移的脉冲频率调制法,将多个高压大功率串联谐振逆变模块并联;并通过优化控制补偿网络设计及合理接地设计,解决并联系统自激和高压打火损坏控制电路难题。实验表明用该法实现高压电源的模块化并联扩容,简单可靠且并联模块越多电源纹波水平越小;无需内置电流控制环,模块间也能得到满意的均流效果;在脉冲负载和电阻负载条件下,均具有好的动态特性。     

一种用于恒流充电电源的保护系统的研制

在大功率恒流充电电源给高压脉冲电容器充电时,由于高压电容的放电回路电流是一个几十kA的振荡电流,该电流反馈到充电电源会导致充电系统损坏。为解决此问题,研制了一个保护系统,该系统由大、小电感和高压硅堆等组成,结构简单,能够有效隔离大电流反馈到充电电源。介绍了该保护系统的保护原理后设计了其结构、材料和尺寸,并推导了空芯螺线管电感值的计算公式;用ANSYS软件对空芯螺线管和实际制作的电感的磁力线分布进行了模拟,算出其磁阻,从而得到了实际电感的理论计算值,该计算值与RLC精密仪器测得的电感值很接近,从而验证了该计算公式的正确性。用Pspice软件对系统的保护效果进行模拟计算的结果表明,该保护电路的存在对主放电回路几乎没有影响;当反向脉冲电流过大时,首先损坏的是反向保护硅堆,从而保护了恒流充电电源。     

大电流切割磁铁电源的设计

介绍了环形加速器切割磁铁电源系统的组成，并分析了脉冲电源的工作原理，通过使用二极管－电感能量回授电路，降低了电源的功率。最后给出了电源的测试结果，并提出了一种能进一步提高脉冲电流稳定度的反馈系统的构想。     

高压强脉冲电源的设计

本文提出了一种强脉冲发生器电源的设计方案,应用此方案设计了高压电源、IGBT控制充电、可控硅控制放电,可以自动运行的脉冲磁场发生设备。最大直流电压达到3kV且连续可调,放电脉冲电流高达10000A。该设备由一片AT89C52单片机控制,可实现与计算机的连接。     

直流融冰覆冰线路全控直流融冰电源及其控制切换策略

针对现有融冰电源的状况,提出了一种新型的基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)斩波调压电路的电压源型换流器(VSC)功率单元级联直流融冰电源拓扑。对VSC功率单元的工作模式和级联型融冰电源的工作特性进行了分析,结合该电源的拓扑特点,提出了功率单元的单位功率因数脉宽调制(PWM)控制+6重移相斩波调压控制的新型控制组合策略。根据融冰电源的应用方法,提出了基于"一进两回"融冰接入方法的新型三相循环自动融冰控制策略,给出了切换方法并进行了详细分析,同时对直流侧故障策略进行了分析。实验结果表明,该融冰电源具有电压稳定可调、恒流输出的特性,可以有效完成自动融冰功能,电能质量参数明显优于现有其他类融冰电源。     

High Voltage Pulsed Power Supply Using IGBT Stacks

High voltage pulsed power supply using IGBT (insulated gate bipolar transistor) stacks and pulse transformer for plasma source ion implantation is proposed. To increase voltage rating, twelve IGBTs are used in series at each IGBT stack and a step-up pulse transformer is utilized. To increase the current rating, the proposed system makes use of synchronized three pulse generator modules composed of diodes, capacitors and IGBT stacks. The proposed pulsed power supply uses semiconductor switches as main switches. Hence, the system is compact, and has semi-infinite lifetime. In addition, it has high flexibility in parameters such as voltage magnitude (10-60 kV), pulse repetition rate (PRR) (10-2000 pps), and pulse width (2-5 muS).     

脉冲高压电源的控制与分析

为解决环流器二号(HL-2A)装置的脉冲高压电源输出在投入负载速调管时存在的电压跌落和前级电源在其它负荷发生变化时其输出电压也会变化的问题,利用MATLAB数字仿真试验后对该电源系统采用了PID反馈控制与前馈补偿策略。仿真与实际应用结果均表明,该控制策略能很好地满足该电源电压稳定性的要求。     

基于ATmega16的智能数控高压直流电源的设计

为满足高压电源小型化、智能化的要求,介绍了以ATmega16单片机为核心的智能数控高压直流电源的软硬件实现方法。采用软件仿真和硬件电路调试相结合的方法,对模拟电路部分的主要功能模块进行了详细说明,重点讨论了控制电路中高频PWM方波产生的原理、驱动方案以及输出电压/电流信号的采样反馈,并简要叙述了其他控制电路的设计思路。试验证明:该电源完全可以于核辐射探测仪器等领域,且具有密码保护、集成度高、数字控制、人机界面友好、输出电压持续可调、自动过压过流保护等优点。