一种基于电容器组优化配置的智能低压无功补偿装置

针对电容器组在投切过程中产生暂态过电压和涌流的问题,研究了一种基于DSP控制的电容器组同步投切无功补偿装置的设计方法。该方法对电容器组以二进制编码方式分配,优化了电容器的投切阈值。系统以DSP2812为核心,采用电能计量芯片ATT7022A采集电网数据,实现了实时提取三相电压和电流的过零点,同时使用永磁真空同步开关保证了电容器组在最佳相位投切。该优化方案大大提高了补偿效率和控制精度。     

永磁机构真空断路器同步关合技术相关问题研究

当永磁机构真空断路器投切电容器组、空载长线等容性负载时,若随机进行投切,通常会产生很大的涌流和过电压。为了减小涌流和过电压,通常采用同步关合技术以实现选相分合。考虑到实际的同步关合技术控制,给出包含程序运行时间的同步关合时序。采用FIR数字滤波对电压信号中的谐波进行滤除,获得基波电压,用以检测电压波形的过零点。当断路器介电绝缘强度降低时,在关合过程中通常会发生预击穿,导致断路器不在预先设定的相位关合。为此分析介电绝缘强度衰减率对最佳相位选择的影响。在预测合闸时间时,采用平面点法式方程算法计算结果与实际的合闸时间相比,误差在工程允许范围内,证明了该方法是可行的。     

三相不对称负荷系统无功补偿控制器设计

针对交流电弧炉、电气化铁路等三相不对称负荷不断增加的现状,设计了一种新型无功补偿控制器,提出了一种p,q运算方式与广义瞬时无功功率理论相结合的新型优化算法,对三相电压、电流信号进行采样运算并进行优化,然后用DSP2812芯片计算出实时无功功率和功率因数,自动判定控制器是否发出电容器投切指令,达到无功补偿的目的.实验结果表明,该控制器通过对电容器的投切控制,将三相不对称负荷系统的功率因数由0.93提高到0.98,有效解决了三相畸变电流采集的问题,准确地实现了无功补偿控制功能.     

智能无功补偿器的研究与设计

本文介绍了智能无功补偿器的硬件组成及软件设计.该装置以80C196KB单片机为核心,实时检测每相电压、电流,根据负荷无功需求的变化和电压值,通过控制电容器组的投切自动调节无功补偿容量,实现了动态的、准确的补偿,从而有效解决低压配电系统中的过补偿、欠补偿和投切振荡问题,大大提高电网供电质量,延长电容器使用寿命.     

抑制电力电容投切消极影响的控制策略

为抑制机械开关投切补偿电容过程中易产生的大电流、 过电压等消极影响,提出一种抑制电容投切消极影响的同步控制策略,加入基于过零检测的实时周期测量环节,并根据投切环境变化确定时间补偿值来预测投切开关动作时间.通过仿真及测试确定该策略的可行性,并运用该策略进行投切实验.实验结果表明,通过该控制策略,电容在电压过零点安全投入,...     

风电场升压站无功控制策略研究

由于风力发电的间歇性,使得风电场升压站母线电压波动较大,因此需要装设动态无功补偿装置来稳定电压.针对大规模风电场接入电网带来的电压无功问题,提出一种基于SVG和电容器组联合运行方式下的无功控制策略.该策略以接入点为电压控制点,以扰动前的稳态电压为控制目标,在不同的电压区间内,采用不同的调压模式,充分利用SVG的动态调节能力,避免电压波动引起电容器组的频繁投切.以内蒙古某风电基地实际工程为例,通过计算分析,验证了该无功控制策略的实用性和可行性.     

基于DSP的超级电容器组充放电管理系统

介绍了超级电容器组充电系统的主电路、驱动电路以及晶闸管的控制算法。实时采集电压和电流值,通过巴特沃思低通数字滤波器滤波后,采用TMS320C2812作为控制核心进行处理,利用CAN总线启动充电操作,利用DSP捕获过零点,并启动相应定时器控制触发角以及脉冲宽度。采用DSP芯片作为控制核心,能够很好解决由于采用传统控制器不能实现的复杂算法及控制过程复杂的问题,较大程度提高超级电容器组充放电管理的工作效率。     

有谐电网无功优化的灵敏度分析法

基于谐波电压与补偿电容容量的灵敏度分析,用牛顿法导出了计算并联电容器容量最优配置的线性化优化数学模型,使电力系统中装设的作为无功补偿的并联电容器组,在多谐波源作用下仍发挥对基波无功的补偿作用,避免因谐波放大或发生谐振出现过电压而破坏系统的安全运行。     

基于单片机的无功补偿器的设计

根据无功功率补偿的原理,设计了一种基于P83C591单片机的无功补偿控制器.可对多级电容器组进行自动投切,实现对线路无功功率的实时补偿.     

基于P89V51RD2的电力监测分相动态无功补偿控制器

提出了一种新型的分相动态无功补偿控制器。该控制器以P89V51RD2单片机为控制核心,用电能计量芯片ATT7022B采集电网的电能参数,采用混合补偿的方式控制电容器组的投切,实现对电网运行参数的实时监控,保证电网的安全运行。该装置响应快、控制精确、可靠性高,是一种较理想的低压电网无功补偿装置。     

结构薄弱电网运行方式研究

结构薄弱电网的发电机容量较小、输电线路较长、负载较轻、无功补偿装置较少,可能产生发电机并网困难、同步发电机自励磁和工频过电压等问题。利用现有实际结构薄弱电网的参数搭建PSCAD仿真模型,研究结构薄弱电网的特殊运行特点,提出同步发电机并入结构薄弱电网的可行并网条件和无功补偿装置配置方案,并提出极端运行条件下避免发电机自励磁的措施和防止过电压产生的措施。仿真结果结果显示,以上并网条件和措施安全有效。可保证结构薄弱电网的安全可靠运行。     

一种高压高可靠性开关电源控制芯片

为了增强电源系统的可靠性,提出一种高压高可靠性开关电源控制芯片,该芯片引入一种新型的故障保护电路,通过同时监测误差放大器（EA）输出和峰值电流信号来检测过流和短路等故障.当EA输出电压超过4.2 V或者峰值电压信号（由采样电阻得到）连续4个周期超过0.75 V时,保护电路会及时切断控制器,保护变换器免受损害,同时降低了电路损耗.芯片还集成了软启动、限流保护、过压欠压保护和脉宽调制/跳脉冲调制（PWM/PSM）模式切换电路,该芯片采用CSMC 0.5 μm 60 V BCD 工艺进行设计,已经成功流片.将该芯片应用于反激式转换器中,转换器可以将34～60 V的输入电压转化成5 V输出.测试表明：当故障发生时,控制芯片能够迅速切断控制器以保护整个转换器,而当故障消除后该控制器仍然可以自行重新启动;反激转换器最大输出电流为2.6 A,静态电流小于1 mA,最大效率为83.5%,线性调整率和负载调整率分别为0.02%/V和0.03%/A,具有良好的瞬态响应能力.     

空载变压器选相关合技术研究

在变压器空载合闸的过程中,会产生幅值很大的励磁涌流.这将引起继保装置的误动作、电能质量下降、甚至系统瘫痪.本文根据变压器的工作原理,推导出了剩磁的计算公式,阐述了暂态恢复电压对剩磁计算的影响,然后采用选相关合技术,在铁芯中预感应磁通与剩磁相等的瞬间投入变压器.选相关合技术是有效抑制电力系统操作过电压和涌流以及全面提高电能质量的关键技术.文中通过ATP-EMTP仿真结果验证了选相关合技术,结果表明:选相关合技术能够有效地削弱变压器空载投入时的励磁涌流.     

离线式开关电源控制器芯片的设计与实现

为了提高离线式开关电源的性能,提出一种的高效率、低功耗的离线式开关电源控制器芯片的设计方法.该控制器是基于脉宽调制(PWM)模式和脉冲间隙调制(PSM)模式方式设计.控制器环路控制方式采用峰值电流控制.在反馈电压小于4.75V时采用PWM工作模式,在反馈电压大于4.75V时采用脉冲间歇调制模式控制.另外,电路还具有短路保护、过压保护、欠压保护、内部电流斜率补偿、电流采样死区控制的功能.为了降低系统的电磁干扰(EMI),芯片在一定的频率范围(1kHz)内随机改变脉冲频率,以拓宽频谱.芯片采用TSMC0.6μm高压40VBCD工艺模型实现.仿真结果表明,该电路可实现两个工作模式及相互之间的平稳过渡,适用于大范围交流输入(85～264V)的锂电池充电器或电源适配器.     

变压器空载合闸励磁涌流识别和抑制技术探讨

为了抑制空载合闸时产生的变压器励磁涌流,减小励磁涌流对变压器差动保护装置、变压器寿命以及电力系统电能质量带来的损害,分析了变压器励磁涌流产生的原因,总结了识别和抑制变压器励磁涌流的不同方案,并阐述了目前流行的选相控制技术中操动机构的动作及误差补偿等关键技术。     

基于PR控制器的改进型虚拟同步发电机技术

电压控制型虚拟同步发电机技术(VSG)和电流控制型虚拟同步发电机技术是目前较主流的2种虚拟同步发电机技术。针对原有VSG技术对有功功率和无功功率的跟踪特性较差问题,提出一种改进型VSG技术。通过嵌入PR控制器,一方面可对有功功率和无功功率进行前馈补偿,以改善原有VSG的功率跟踪特性,使其能更好地适应并网,另一方面能实现在特殊情况下由改进的VSG平滑切换到原有VSG,以适应频率、电压快速变化的电网。在RT-LAB半实物仿真平台的实验验证了所提控制策略的正确性和可行性。     

基于MSP430-G2553单片机的直流电子负载设计

直流电子负载系统是基于MSP430-G2553单片机的直流电子负载．主要由核心控制电路（单片机）、功率控制电路、电压采样电路、电流采样电路、集成运放电路、LCD显示电路、报警电路和过压保护电路等组成．通过键盘电路输入设置电流值,单片机输出PWM信号,经内部D／A转换电路,把数字信号转换成模拟信号,以及集成运放后控制功率控制器件的导通,从而改变外接被测电源设备流过电流的大小．具有实时显示电压和电流、过压保护等功能．     

考虑电压饱和的内置式永磁同步电机弱磁控制研究

电流控制器是内置式永磁同步电机驱动控制系统的核心部件,弱磁控制是保证永磁同步电机高速运行的重要手段,二者对提高系统性能起着关键性作用。将内置式永磁同步电机的弱磁控制算法与电流控制器的电压饱和现象进行综合考虑,设计了一种基于SVPWM的抗电压饱和的弱磁控制算法。该算法利用逆变器电压空间矢量控制的输入与输出的电压差对控制系统中的d轴电流进行调节,在实现弱磁控制的同时,有效抑制了电流控制器的电压饱和,提高了其动态响应能力。与常规弱磁算法的对比研究还表明,由于该算法扩大了逆变器直流侧电压的利用率,从而有效提高了恒功率区的转矩输出能力。     

电网电压不平衡条件下MMC控制策略的仿真比较研究

当电网电压不平衡时,交流侧的电流会出现不对称,有功功率和无功功率在模块化多电平变流器(MMC)外部出现二次波动,严重影响系统的稳定性和电源质量。因此,在电网电压不平衡条件下控制MMC是非常必要的。针对电网电压不平衡状态下的MMC交流侧三相电流不对称、有功功率二次脉动、无功功率二次脉动问题,对这3种控制目标下的参考电流分别进行了求解,并制定了传统PI控制、滑模控制、无源控制等控制策略。最后,在MATLAB/Simulink平台上仿真并比较3种控制策略的优缺点。