基于S3MPR拓扑和扰动观察法的空间电源系统研究

利用S3R调节器和最大功率点跟踪(MPPT)模块将太阳电池阵控制在最大功率点工作，采用此控制策略的功率调节系统被称为开关分流最大功率调节器，可实现太阳电池阵功率的最大化利用。设计了S3MPR控制系统结构，并基于Matlab/Simulink仿真环境验证了最大功率算法的可靠性以及S3MPR电路的正确性，为后续S3MPR拓扑的应用提供了参考。     

新型空间电源控制器的设计与实现

传统的基于S3R(sequential switching shunt regulator)功率控制技术的空间电源控制器已经在卫星中广泛应用,但随着功率控制技术和蓄电池技术的进步,人们发现基于S4R(sequential switching shunt series regulator)功率控制技术的新型电源控制器效率...     

空间电源系统控制技术研究

小型智能飞行机器人系统是我国第一颗机器人卫星.针对小型智能飞行机器人卫星的电源系统,阐述了当今空间电源系统控制器的新型拓扑结构及功率调节技术等新技术特点和空间电源的发展方向.在对当代空间电源系统控制技术总结分析的基础上,结合航天器电源系统未来的发展趋势,对电源系统控制器中锂离子电池组的充电管理电路和S4R功率系统调节技术的原理及工作方式进行了详细的叙述.     

交流接触器集成控制与仿真

将集成控制技术引入交流接触器的控制中,以智能功率芯片为核心,集成跨周期调制电路和功率开关管,以132 k Hz的高频工作模式,对交流接触器进行闭环控制。使用Multisim和Lab View软件,建立智能控制下的接触器闭环机电一体化仿真系统。通过仿真系统分析瞬态特性,合理设计控制模块的工作模式,从底层分析高频工作方式引起电子器件产生的噪声及抑制措施,达到对电磁机构动作特性的良好控制,试验验证了集成方案的可行性。     

混合储能平抑微电网功率波动控制策略研究

针对微电网中功率波动所造成的直流母线电压和功率不平衡问题,本文提出了一种保证微电网中微电源、负载和混合储能系统协调统一的电池逆变器控制策略。文中以包含混合储能系统的直流微电网为研究对象,根据微电网各模块之间的功率流,总结出微电网的4种工作模式,并在Matlab/Simulink平台对微电网在各种工作模式下的动态特性进行了仿真分析。仿真结果表明,所提出的策略在保证微电网不同工作模式之间平稳过渡的基础上,能够更好地平抑系统功率波动,稳定直流母线电压。     

幅值自适应的阶梯式紧急功率支援控制技术

对传统紧急功率支援模块进行了改进,提出了幅值自适应的阶梯式紧急功率支援控制技术。将功率提升方式由斜坡上升改为阶梯式,引入了能够实时反映系统稳定性的信号,并根据反馈信号来确定紧急功率支援的幅值。文中阐述了该新型紧急功率支援模块的基本原理,介绍了参数整定的方法以及反馈信号的选取,并通过PSCAD仿真验证了该控制模块的可行性。仿真结果显示,该模块实现了根据反馈信号自适应确定功率提升幅值,在充分发挥直流系统输电能力的同时兼顾了换流器交流母线的电压稳定性,解决了传统紧急功率支援模块参数整定困难、适用性差的缺点。     

多目标电能质量调节装置

提出了一种新颖三相并联型多目标电能质量调节装置主电路拓扑。基于模块功能差异化的思想,分为基波功率模块和谐波功率模块,基波模块可调节输出功率;谐波功率模块可对谐波电流进行补偿。通过设计装置正常情况下投入和退出的流程图。建立了基于PSCAD/EMTDC软件平台的仿真模型,并对装置谐波电流补偿和功率调节进行了分析及仿真研究,结果表明主电路拓扑及控制策略的可行性和有效性。     

独立光伏电源控制器建模及高动态性能研究

光伏供电系统一般采用太阳电池阵-蓄电池联合供电模式,空间独立发电系统一般采用S4R作为功率调节单元(PCU)。采用局部开关阻抗失配法建立电源控制器模型,采用无反馈型延迟驱动解决了由PV输出寄生电容带来的开通时刻EMI问题,相比有源限流电路,该设计的无限流电感、无采样电阻,一定程度上简化了驱动电路的设计;而延迟驱动技术降低了环路的相位裕度,采用超前网络反馈采样环节来提高控制器带宽附近的相位裕度。仿真及实验证实采用超前网络反馈环节技术的S4R的动态性能优于仅采用延迟驱动技术的S4R,并发现系统带宽,开关频率及输出滤波电容大小互相制约。     

同步变桨系统一致性问题研究

同步变桨控制技术作为一个相对比较成熟的技术,被广泛的应用于风电产业中。为了使风机更稳定地运行,需要针对同步变桨中的一致性问题进行探讨。在分析影响同步变桨一致性因素的基础上,比较了增加电机功率和在控制方式加入速度调节模块这两种解决方案,通过MATLAB建模仿真,对比分析了两种方案的转速和位置波形。在取得同样效果的情况下,在控制中加入速度调节模块不增加设备体积,成本低。最后通过负载实验平台模拟各桨叶因风速变化而引起的受力变化,在实验室2 MW风机变桨系统中验证了在控制中加入速度调节模块可以有效地解决变桨一致性的问题。     

非车载充电机环流检测负载逆变器组最优运行

由于逆变模块效率特性曲线不一致性,当前普遍采用均流控制策略的集群逆变模块系统不能达到最优运行效率。提出了一种采用最小二乘多项式拟合及遗传算法(GA)优化相结合的逆变模块功率分配方法。与现用均流控制方式的并网逆变模块集群系统相比,使用该方法的并网逆变模块集群可获得最优转换效率。文中先通过MATLAB仿真验证了该方法的有效性,再搭建了逆变器集群控制系统,并将两种方法分别在该平台上进行了对比验证。实验测试结果表明,采用最小二乘多项式拟合及GA优化相结合的逆变模块功率分配方法较传统均流方法下的逆变模块集群效率更优。对非车载充电机充电模块集群运行、并网逆变器集群运行及充电桩环流负载逆变模块功率分配具有实用价值。     

基于LM3S615的逆变电源系统设计

介绍了以LM3S615为核心的逆变电源系统.采用了占空比可调的脉宽调制波(PWM)技术控制IGBT导通与关断,从而获得理想的交流电源.本系统主要由推挽拓扑结构的的DC/DC斩波模块,DC/AC逆变模块,以及主控制电路和外围接口电路模块组成.同时对系统的硬件电路进行了分析并给出部分软件流程框图.     

模糊励磁控制器的研制

设计和实现了一种极坐标型的模糊励磁控制器。该控制器含有一个电压模块，实现自动电压调节器AVR(Automatic Voltage Regulator)的功能；一个阻尼模块，实现电力系统稳定器PSS(Power System Stabilizer)的功能。两者采用相似的极坐标控制规律，共同实现励磁控制。通过仿真和试验优化了模糊励磁控制器的参数。在动模机组系统上进行了电压模块试验；在ABB的同步发电机数字仿真器系统上进行了阻尼模块试验；在10MW机组上进行了电压模块的现场试验。试验结果表明该模糊励磁控制器具有优良的电压调节性能，能明显提高电力系统的稳定性，抑制电力系统低频报荡，对发电机运行工况及系统网络结构变化具有较好的鲁棒性。该控制器还具有物理概念清晰、结构简单、参数整定和调试方便等特点，易于工程技术人员掌握。     

交流调功电路在微波源控制系统中的应用

为了使微波功率源输出的功率稳定、可调、有较高的控制精度,不对公用电网造成污染,设计了以凌阳单片机SPCE061A为控制核心的输出波形均匀分布的全周波过零调功电路。     

某真实连锁故障下自动电压调节器的调节特性仿真分析与评估

励磁控制系统在连锁故障下改善系统大干扰后的暂态过程、防止电压失稳等方面意义重大.首先介绍了自动电压调节器(AVR)中定子电流限制环节的相关原理与仿真模型;然后分析了一起现场真实连锁故障对周边某机组的影响及其AVR的响应过程,包括多次强励、定子电流限制动作、机端电压过低引起失稳等;最后利用RTDS软件搭建了单机无穷大一次仿真系统及AVR的主、辅控制环节,通过外部故障模拟与AVR调节特性仿真,重点分析了AVR定子电流限制环节及严重故障下发电机自并励励磁方式的特性并提出优化建议.     

基于MPPT技术的电源控制器工程化研究

最大功率点跟踪(MPPT)技术是空间电源技术的一个重要分支,尤其适用于深空探测和低轨道大功率卫星的电推进平台。基于MPPT技术的电源控制器的工程化研究为MPPT技术的工程应用提供了重要的技术支撑。采用顺序开关分流最大功率调节器(S3RMPR)拓扑结构,通过设计合适的电路参数,实现了MPPT母线调压控制。MPPT控制算法采用扰动观察法,以嵌入式软件的形式内置于单片机中。采用Weinberg升压器实现了高稳定度的负载母线调节。对基于MPPT技术的电源控制器的方案选择、方案设计及实验和测试情况进行了阐述。研制的工程样机可满足深空探测、电推进平台等项目的应用需求。     

光伏系统测量体系G3_PLC通信技术实现

对适合光伏测量体系的通信技术展开研究,基于G3_PLC技术给出光伏测量体系通信网络架构,通信终端硬件采用MCU控制载波模块来实现,通过交直流耦合单元实现不同电力线上的数据互通,分析通信网络的可靠性,互操作性,高速性和安全性,基于楼顶10 k W光伏发电系统直流电力线和楼内插座交流电力线环境布置通信节点进行通信网络测试,实验结果显示,各通信节点均可通过安全认证加入网络,mesh网络拓扑和自适应动态路由技术能够确保网络稳定,数据通信速率可达64 kbps.     

大型发电机调差率整定及调试

介绍了发电机电压调差率的计算和试验方法,分析了发电机电压调差率对电力系统稳定的影响。建议大型发电机组励磁调节器应投入附加调差。调差率的计算采用额定无功为标么值,符合发电机调差率的定义,附加调差则以额定视在功率为标么值,以方便计算对变压器电抗补偿的程度。对于发电机变压器组,调差率以额定无功为标么值计算时,取3%左右,有利于提高电力系统电压自动控制能力,并可提高电力系统静态稳定和电压稳定。     

100 V母线10 kW级电源控制装置发展初探

为了满足通信卫星的负载功率不断加大的需求,在电源系统设计上采用了高效太阳电池、高比能量蓄电池和高性能电源控制装置(PCU),同时为了降低电流传输损耗,引入了100 V高压母线体制.其中高压大功率电源控制装置是一次电源系统的核心设备,主要功能是完成太阳电池的功率调节和蓄电池的充放电控制.简述了"十五"期间国内100 V母线10 kW级电源控制装置发展概况,论述研制高压大功率电源控制装置的重点和难点.     

非正交坐标系多电平SVPWM及其在DVR中的应用

动态电压调节器(DVR)被认为是治理电压暂降的最好选择，备受国内外研究者的关注。针对高电压、大功率DVR补偿的技术需要，本文提出了一种基于多电平逆变器的无串联变压器型DVR，它能直接将缺损电压注入电网。文中简要介绍了这种DVR的组成部分和工作原理。在开关调制环节中，针对常规多电平SVPWM算法复杂、处理过程长这一突出缺点，首次提出了一种新型非正交坐标系多电平SVPWM统一简化算法。最后，通过仿真实验证明了该简化算法的正确性。由此可见，它在大功率DVR应用中具有显著提高治理瞬态电压质量问题的能力。