分布式电源级联系统稳定性分析与增强控制

采用多直流模块级联的分布式电源,在新能源发电、网络能源、航空航天等中低压直流系统中获得了广泛应用。针对多级串联型级联系统,提出一种利用各个子模块在理想电压输入下的输出阻抗和空载电压输出下的输入阻抗,计算出整个级联系统开环传递函数的方法,绘制阻抗匹配条件Nyquist曲线,构建出适用于多直流模块级联系统的广义稳定性判据,并提出输出电流反馈优化级联系统的输出阻抗策略,获得了可以改善级联系统稳定性的增强控制方法。通过仿真和实验,验证了稳定性判据条件和改善稳定性策略的有效性、准确性和可行性。     

面向 5G 基站的射频功率放大器设计与实现

近年来随着 5G 基站的全面投入使用,针对 S 波段功率放大器的各项指标又提出了更高的应用需求。 为了满足高增益, 高效率,宽频带、大功率、小型化等需求,本文在阶跃式匹配电路的基础上,采用并联开路微带线的方法,设计了一款工作在 3. 4~ 3. 6 GHz 的射频功率放大器。 本次设计所采用的设计方法解决了晶体管动态阻抗难以精确测试,仿真与实测存在差距等 问题。 在本设计中,输入输出匹配网络采用并联开路微带线并且通过改变开路微带线的物理长度与宽度,使匹配网络处于动态 匹配状态,有利于后期调试电路,从而确定最佳匹配电路。 同时,微带线的采用使得整个电路更加小型化。 为验证方案的可行 性,本文采用了 CREE 公司的 CGHV40030F 晶体管设计了一款工作在 3. 5 GHz 的射频功率放大器,并进行硬件制作与测试。 仿 真与测试结果均表明,该设计方法易于电路调试,便于准确地确定匹配网络,实测结果逼近仿真结果,幅度失真小于 1,相位失 真小于 5°/ dB,S11 小于-5. 1 dB,S12 大于 18. 3 dB,输出功率大于 45 dB,增益大于 12 dBm,漏极效率大于 66%等各项性能指标 良好。     

基于小信号法的功率放大器的设计与仿真

射频功率放大器是数传发射机中的关键部件,它是制约整个系统性能的关键因素。依据固态功率放大器的小信号设计法,设计两级L波段固态功率放大器,给出了详细的设计流程和仿真数据。首先对放大器的增益,级间耦合,输入,输出匹配进行了初步仿真,然后通过提取管子的封装后的散射参数,对其进行最大输出功率匹配仿真,最后对放大器匹配和稳定性进行总体仿真,最终结果达到设计指标。     

大容性负载双极性高压功率放大器设计

设计了一种适合压电陶瓷驱动器等大容性负载动态应用的双极性高压功率放大器,它基于误差放大式原理,采用高压集成运放(PA89)驱动多组并联功率放大级的电路结构,在实现双极性高电压输出的同时具有很强的电流驱动能力.该放大器驱动等效电容为2.5μF的压电陶瓷驱动器时,能实现单端到地-500～+500V高压输出,电压增益40dB...     

C波段低噪声放大器的设计

低噪声放大器(简称低噪放)是射频接收前端中的重要部件.一个性能良好的低噪声放大器可大大改善接收机的信噪比.本文介绍了一种C波段低噪声放大器的设计原理和设计方法,并给出了设计结果.该放大器采用NEC公司的NE3210S01场效应晶体管(FET),为达到较高的增益和较好的增益平坦度,采用两级级联的方式.输出端串联一个有耗元件(电阻)保证放大器的稳定性.利用ADS强大的仿真优化功能设计了输入、输出及级间匹配电路,最终制成的放大器经反复调试后在4.5 G～5.5 GHz范围内增益(25±0.7)dB,噪声系数小于1.3 dB,输出驻波小于1.5,达到了设计要求.     

MMC型级联变换器阻抗建模和稳定性分析

工程中常通过不同类型的变换器灵活级联以实现不同的功能,然而变换器级联系统中前、后级变换器之间的相互作用可能会导致系统稳定裕度不足甚至失稳,不同类型的模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)级联也将面临稳定性问题。建立了MMC型级联变换器的稳定性分析模型,并提出了一种基于串联阻尼电阻的稳定性提升策略。首先,建立了MMC型AC/DC变换器和DC/DC变换器的阻抗模型,在稳态工作点附近推导出两种MMC型变换器的小信号模型,从而获得前级变换器的输出阻抗和后级变换器的输入阻抗。其次,分析了MMC型级联变换器的稳定性,结果表明,当前级变换器输出阻抗与后级变换器输入阻抗不匹配时,级联系统稳定性裕度可能不足导致系统失稳。进而,分析了MMC型级联变换器的平波电感、桥臂电感和子模块电容等一次参数对级联系统稳定性的影响。最后,提出了一种基于串联阻尼电阻的稳定性提升方法,并给出了串联阻尼电阻的选择建议。仿真结果表明提出的稳定性控制方法可有效提升MMC型变换器级联系统的稳定性。     

优化负载变换器输入阻抗的输入电流内环控制方法

为提高级联系统的稳定性,应尽量减小源变换器输出和负载变换器输入阻抗的交集区。一方面,尽量减小源变换器的输出阻抗;另一方面,尽量增大负载变换器的输入阻抗。基于DC-DC变换器的一般性小信号模型,提出以平均输入电流环为内环、输出电压环为外环的双环控制方法,分析在这种控制方式下影响变换器输入阻抗的因素,并给出改变内环电流采样系数前后变换器输入阻抗的量化计算过程。分析表明,当电流内环的截止频率大于电压外环截止频率时,增大电流采样系数,能够提高电流内环环路增益,有效增大负载变换器的输入阻抗。从而在级联系统中,能够有效减小负载变换器的输入阻抗与源变换器输出阻抗的交集,提高级联系统的稳定性。通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。     

级联型多电平D类功率放大器输出滤波器设计

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关式D类功率放大器,它采用相移SPWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,系统总的输出电压纹波较小,仅需要一个较小的滤波器即可抑制开关谐波。在分析多电平SPWM输出信号谐波的基础上,着重从系统的传递函数、输出阻抗、等效电路等方面研究了多电平D类功率放大器输出滤波器的设计方法。仿真和试验结果表明,采用该方法设计的输出滤波器简便有效,输出系统带宽较宽,具有较好的动态特性。     

基于BLLC拓扑的数字功率放大器

随着工业的发展,许多工业领域对数字功率放大器有了新的要求。在许多工况下,用户要求功率放大器输出电压只有几十到几百毫伏,输出电流却要达到数十安培,等效阻抗达到毫欧级。在这种工况下,传统的H桥数字功率放大器已不能很好地满足用户的需求。此处采用bipolar LLC(BLLC)拓扑,设计出一种新型的数字功率放大器,通过阻抗变化降低电路输出阻抗,使得电路在毫欧级负载情况下仍能有较高的能量转换效率和较低的总谐波畸变率(THD)。此处使用PSIM搭建仿真模型比较了两种控制策略的优劣,并制作出电路进行实验。实验结果表明:该电路在负载为20 mΩ的情况下能量转换效率为62.28%。     

变压器阻抗变换与最大功率传输原理在音响电子功放电路中的应用

讨论变压器阻抗变换与最大功率输出原理在功放电路中的应用问题。通过分析计算，认为可以利用阻抗变换原理、实现扬声器与功率放大器输出阻抗的匹配，从而使扬声器获得最大的输出功率。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

12th International Conference on Electronic Measurement&Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

某300 MW机组循环水泵出力不足的诊断分析

某300 MW机组投产以来循环水流量不足,极大地影响了机组的经济性。通过试验诊断分析得到,循环水系统设计阻力小于实际值,导致按照设计阻力选型的循环水泵出力不足,使得循环水流量偏小,影响了机组运行的真空。根据循环水系统实际阻力特性,对循环水泵进行重新选型整体改造,取得了较好的效果,与改造前相比,供电煤耗降低1.174 ~1.200 g/（kW·h）。据此,提出了循环水泵在设计选型时的注意事项。     

锂离子电池安全性能评价研究

综合考虑锂离子电池的安全性能检测要求和重点项目,以红外热像技术检测多次循环后的电池在过充过程中的温升,利用电池程控测试仪检测电池的电学信息,建立"热电"综合评价体系,并在3 C过充电条件下,将50℃的温度极值和5.0 V的电压极值确定为量化指标,对电池体系的安全性能进行评价。该评价系统具有快速、灵敏和全场性的优点。     

锅炉停用保护剂对水汽氢电导率的影响研究

电站锅炉停用保护剂多采用十八胺和表面活性胺。对这2种停用保护剂进行了应用效果对比研究,即对湿冷机组、空冷机组采用十八胺或表面活性胺、有无凝结水精处理系统等6台机组停机和启动过程中给水、主蒸汽和凝结水的氢电导率变化情况进行分析。研究结果表明：在停机过程和启动过程,2种保护剂均会在水汽系统中发生部分分解,导致水汽系统的氢电导率显著升高;表面活性胺和十八胺比较,使用前者,机组启停机过程可保持凝结水精处理系统正常投运,因而可使水汽质量迅速达标,对机组安全运行有利,因此推荐采用表面活性胺作为锅炉停用保护剂。     

Active beam vibration control using PZT actuators

Abstract

Smart materials of lead-zirconate-titanate (PZT) piezoelectric ceramics have attracted attention in recent years for active vibration control, acoustic noise suppression, health monitoring and damage assessment. We at McDonnell Douglas Aerospace have been studying these ceramics for use as sensors and actuators in various space and aircraft structures. In this paper, we will report results of a recent study on active vibration control using monomorph PZT actuators. The experiments were performed on thin aluminum cantilever beams. Collocated and non-collocated sensors and actuators were employed. Two control techniques: the classical velocity feedback and adaptive feedback controls, were investigated. We have obtained significant damping and broadband vibration attenuation of greater than 30 dB using the classical control with the single-input single-output feedback approach. A 24 dB reduction has also been achieved using the adaptive control with the multiple-input single-output approach. Detailed experimental methods and results will be described.     

基于熵权的TOPSIS核一级锻件质量评价方法的探究

全面、客观地对核一级锻件质量状况给予综合性评判,建立一套适用于锻件质量评价的方法体系很有必要。根据影响核一级锻件质量的制造工艺和成品质量检验,分析了影响锻件质量的主要工艺参数,建立了锻件质量评价的指标体系。在此基础上,探究了基于熵权的逼近理想解排序（TOPSIS）法的特点,建立了相应的评价模型,并将该模型应用于核电站反应堆堆芯筒体锻件的质量评价,获得了堆芯筒体质量状况的优劣排序。研究结果表明：TOPSIS法可有效、科学、客观地评价核一级锻件质量状况,且便于操作、易于推广使用。