冲击磁铁脉冲发生器技术分析

为了配合合肥光源的满能量注入系统升级,分析了传输线型,简化PFN(脉冲形成网络)型和固态感应叠加型等几种用于冲击磁铁的高压大电流脉冲发生器技术和升级需要的冲击磁铁参数。建立了几种脉冲发生技术相应的的基本电路模型,并利用通用电路仿真软件Pspice仿真计算了相关参数,比较分析了各自的技术特点。重点介绍了新型的磁耦合固态感应叠加型脉冲发生器,建立了基于IGBT开关的感应叠加脉冲发生器样机,给出了实验波形。结果表明,感应叠加型脉冲发生器可以满足升级改造的要求,并具有脉冲上升下降时间较快,脉宽可调的特点。     

零序直流小电流选线系统检测源电路参数的选择

零序直流选线系统用于易燃易爆场所电网保护, 选线系统电路参数应确保接地检测电流不超过其允许值.根据系统检测电流的特点,只用漏电支路与选线系统检测源构成的电路模型确定系统接地检测电流允许值与电路参数的关系,给出了二者之间以电网相电压有效值与电网绝缘电阻为参变量的函数关系式.据此确定了电路参数之后,再计算将非漏电支路影响考虑在内的电网等效电路模型接地检测电流,其计算值与电网接地检测电流允许值相比,误差只有-0.06%.     

提高串联锂电池SOC在线估计快速性的简化二阶模型

锂离子电池最常用的等效电路模型为二阶RC等效电路模型。基于该模型的参数辨识存在所需辨识参数多、运算量大的缺点,同时荷电状态(state of charge, SOC)估计中状态方程存在复杂的指数运算等问题,这些都使得难以对多个串联电池进行SOC的在线估计。因此,提出了一种简化二阶电池模型。该模型忽略电池内部极化反应,只关注其外特性,使得参数辨识个数减少。该简化模型也使得状态空间方程中需要估计的状态变量个数减少,避免了复杂的指数运算,降低了计算复杂度和整体的运算量,有利于多个串联锂电池SOC的实时在线估计。通过对单体锂电池和串联锂电池进行参数辨识和SOC估计测试,验证了所提的简化模型在保证参数辨识及SOC估计精度的同时,大大提升了系统运算速度,进而提高了SOC估计的快速性。     

超级电容快速在线参数辨识及状态估计

传统的超级电容三支路RC等效电路模型在快速充放电过程中并不能很好地描述超级电容充放电特性,且三支路RC等效电路模型参数在线辨识困难。为了提高快速充放电工况下超级电容状态估计和参数辨识的准确性,提出了基于简化模型和EKF的状态估计和参数辨识方法。首先,通过对快速充放电工况下模型简化可行性分析,在满足精度要求的前提下将三支路RC模型简化为二支路RC模型;其次,将模型参数也作为状态变量加入到状态方程中,采用EKF算法实现超级电容状态量和模型参数的同时在线估计;最后,采用一节50 F的超级电容在恒流充电、恒电阻放电的工况下验证了所提方法的有效性。实验结果表明,基于简化模型的状态估计和参数辨识方法在不降低估计精度的情况下加快了估计速度。     

锁相环自锁定技术的研究及应用

利用LC电路的振荡频率在回路参数出现变化时会明显变化这一特征,可以根据频率的改变量实现多项测量功能.测量中是依赖LC电路振荡频率的改变量得到测量结果.要想精确测量出瞬时频率差,就要求实现初始频率和当前频率的运算,初始频率的保持是测量过程关键.本文通过对锁相环自锁定技术的研究,从压控振荡器(VCO)的控制电压入手,实现频率的自锁定.实践证明,利用自锁定技术较好地解决了这一问题.     

关于OPGW设计选型中的最大短路电流计算

复合光缆地线（ＯＰＧＷ）设计选型中的一项主要工作是计算线路在发生单相短路故障时流经ＯＰＧＷ的最大电流。若采用简化工程计算方法,一定要注意该方法的适用范围和计算精度;采用相参数法建立电路模型,利用计算软件可以确切算出各支路上的短路电流,由此可以较合理地选择ＯＰＧＷ的型号。     

具有可变增益恒压特性的三线圈WPT系统补偿网络结构及参数确定新方法

含有中继线圈的三线圈无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统可以提高系统的传输距离和传输效率。文章基于耦合电感模型分析,并建立传统串联/串联/串联(series/series/series,S/S/S)补偿结构的三线圈磁耦合系统数学模型,但该数学模型不够直观,不易对磁耦合系统除自感谐振式外的其他补偿参数确定方法进行分析。因此,提出利用变压器T网络模型进行三线圈磁耦合系统建模的新方法。基于所获得的解耦电路模型和等效漏感补偿理论,确定串联/串联/串联-并联(series/series/series-parallel,S/S/SP)、并联/串联/串联(parallel/series/series,P/S/S)、并联/串联/串联-并联(parallel/series/series-parallel, P/S/SP)补偿结构,提出S/S/S、S/S/SP、P/S/S、P/S/SP补偿结构的参数确定方法。所提方法在磁耦合系统不变的情况下,通过补偿电容及等效变比的设计,获得可变增益恒压的输出特性。该方法电路模型简单,设计思路清晰,参数选择灵活,有助于拓宽输出电压增益范围。     

充电模态下电动汽车动力电池模型辨识

电池模型及参数辨识是电动汽车动力电池进行充、放电优化控制的基础,同时模型参数受充、放电工况的影响。为对充电模态下的电动汽车动力电池进行建模与参数辨识,对动力电池建模方法、模型参数辨识算法展开研究,建立基于电极阻抗谱理论的可变阶次电池等效电路模型,提出基于遗忘因子扩展递推最小二乘算法(FFRELS)的模型参数辨识算法,构建基于贝叶斯信息准则(BIC)的电池模型最优阶次选择算法,创建基于晶格气体模型(LGM)的电池开路电压模型,对电池模型参数辨识算法进行修正,实现了充电模态下的电池模型参数辨识与最优阶次选择。仿真结果证明了该方法的有效性。     

极化磁系统极面面积对力矩特性影响的分析与研究

极化磁系统具有体积小、重量轻、功耗低、灵敏度高、动作速度快等优点 ,被广泛应用于国防军事、现代通信、工业自动化等领域中的电磁继电器产品中。典型的极化磁系统主要有四种结构 ,其简化磁路等效数学模型是继电器设计的基础。本文在极化磁系统四种典型结构统一数学模型的基础上 ,建立了基于极面参数的能量平衡力矩公式 ,分析并研究了极面面积参数对永磁力矩零点偏移及吸合力矩特性的影响 ,所得出的结论对极化磁系统参数设计具有重要的指导作用     

基于变结构模型的电气设备短路电流计算

基于变结构模型短路电流计算原理,将断路器（或隔离开关）用一条支路为零的支路来模拟,从而计算出断路器两侧发生短路时,流过断路器的短路电流。该模型正好解决了电气设备的选取和校验、继电保护选择和整定中所需要解决的关键问题。给出了变结构模型的短路电流程序设计步骤,结合算例,运用C语言编制的程序给出了计算结果,并与对称分量法的短路电流计算结果进行了比较,校验该算法的实用性和正确性。     

基于虚拟仪器技术的蔡氏混沌信号发生器设计

混沌是由非线性系统产生的.蔡氏电路是一个最典型的三阶自治混沌电路.文中结合蔡氏电路模型,利用美国NI公司的虚拟仪器软件LabVIEW的数学处理功能编写混沌信号生成程序,并由数据采集卡输出混沌信号,具有易实现,参数易调节,高可靠性等优点.     

输电线路分布参数测量方法的改进

输电线路参数的精确度对电力系统潮流稳定分析、保护整定、故障定位等至关重要。针对传统的单回输电线路参数测量方法的存在问题,基于线路分布参数模型和等效π电路集中参数模型,推导出输电线路分布参数、等效π电路集中参数、以及短路阻抗与开路阻抗之间的数学关系,实现了线路的分布参数和等值π电路的参数的精确求解,并以算例将所提出的方法与传统方法计算结果进行了对比。     

基于EKF的PMSM无传感器控制及滤波参数选取

目前实现永磁同步电动机(PMSM)无速度传感器的方法有多种,卡尔曼滤波法因其具有自适应能力、抗干扰性强,易于软件实现等优点而广泛应用,针对 PMSM 数学模型,详细分析了扩展卡尔曼滤波(EKF)原理,并针对EKF 初始滤波参数如何选取这一问题,进行了研究,给出此参数的选取思路,为 EKF 参数选取工作提供了方便.仿真结果表明,基于 EKF 的 PMSM 无传感器控制系统运行稳定,动、静态性能良好,且验证了所采用的 EKF 参数选取方法的合理性.     

含MMC的交直流输电系统短路电流统一求解方法

针对含模块化多电平换流器(MMC)的交直流输电系统短路电流水平校核问题,在考虑MMC的运行方式和控制系统的基础上,建立了MMC交流侧故障模型。在对比分析了同步机电源和MMC输出短路电流的机理后,通过近似求解并网点(PCC)处电压将MMC交流侧故障模型简化为电流源模型以实现PCC处电压和MMC输出电流之间的解耦。对支路进行合理编号并筛选出电源支路和待求短路电流所在无源支路,基于电网络理论将联络节点构成的无源网络用混合参数表征,经推导得到了含MMC的电网短路电流计算的统一求解方法。不同工况下的仿真结果表明,通过建立各控制策略下的MMC交流侧故障模型,所提算法能准确统一求解不同MMC交流侧故障下的短路电流,可用于含MMC的交直流输电系统的设备选型和保护系统设计。     

断路器暂态模型及参数对VFTO影响的仿真分析

气体绝缘变电站(Gas Insulated Substation,GIS)设备模型的选取是快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)仿真计算的关键,断路器作为GIS主要的电气设备,其模型及参数的选取必然会影响VFTO的仿真结果.为此文中利用EMTP-ATP软件对1 100 kV变电站进行建模,建立了考虑断路器结构的暂态仿真模型,分析断路器结构参数对VFTO的影响.结果表明,合闸电阻对VFFO的幅值具有明显的抑制作用;随着断路器并联电容的增大系统中VFTO幅值呈减小趋势,主要频率和频率幅值减小;断路器对地电容变化对不同节点处VFTO的影响程度不同;空载母线变化对母线端部和断路器处的VFT0影响最大.     

计及分布参数的双端口等效牵引网建模、验证及稳定性分析

针对现有牵引网模型难以进行阻抗建模以及进行系统稳定性分析的问题,采用一种牵引网的戴维南-戴维南等效电路模型,在考虑牵引网的分布参数特性的同时,将牵引网简化为一个含受控源的双端口电路。与实际线路测量数据的对比结果表明,采用所提建模方法得到的线路参数在中频段吻合实际线路数据。基于所提模型对车网级联系统进行稳定性分析,结果表明所提模型相较于传统简单模型能够更准确地分析系统低频振荡,同时牵引网长度显著影响系统低频振荡稳定性。     

高性能全加器电路版图优化设计研究

在现有全加器研究基础上,提出一种高性能全加器改进电路(improved full adder circuit, IFAC),通过改进全加器电路结构,优化电路元件工作数量,旨在提升加法器逻辑功能与运行状态。采用Candence软件搭载130 nm芯片锻造工艺,引入欧拉路径快速判寻法设计其电路版图,验证版图规则的合理性,并利用版图验证工具Dracula对电路进行仿真测试,结果表明本文所设计的全加器较常规全加器在处理复杂网络精确度、传输延迟时间、低功耗稳定运行及芯片面积方面有所提升。     

一种Buck输出纹波比的简化计算及设计方法

Buck变换器是一种高效的DC-DC降压开关电路,其输出的直流电压受到纹波干扰。纹波比是一个重要的性能指标,它受开关频率、滤波电感电容、占空比和负载电流（或负载电阻）等参数共同影响,不易精确计算。先构建一种与Buck变换器（电感电流连续）完全等效的理想电路拓扑;分析此电路的频率响应特性后得到电路的稳态输出;进一步的纹波理论计算及仿真分析表明,电路输出纹波比的计算完全可以由基波纹波比代替。基于上述简化纹波比计算的结论,又提出了一种设计滤波元件L、C参数的方法,并将这种方法运用于实例设计中,最后的仿真及实验数据都说明采用此方法能有效地计算出满足纹波比指标要求的L、C参数范围。     

Parameter identification of simplified common‐mode equivalent circuit for inverter‐fed motor drive systems by applying computer‐aided optimization software

This paper deals with common‐mode (CM) electromagnetic interference (EMI) in an inverter‐fed motor drive system. A simplified CM equivalent circuit including π‐type equivalent circuit for the motor winding is proposed by using the waveform of the common‐mode current flowing in the ground conductor. Moreover, a parameter identification method applying the computer‐aided software modeFRONTIER is proposed to decide objectively the circuit parameters of the proposed simplified equivalent circuit. Validity and effectiveness of the proposed equivalent circuit are confirmed by comparing the measured impedance characteristics with the calculated ones. Finally, the possibility of a nonlinear phenomenon is discussed in this system. It is shown that the accuracy of simulation result can be improved by introducing the nonlinear element. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

电压源型SMES 功率调节特性研究

在论述电压源型SMES(VSMES) 调节输出功率的机理的基础上,利用MATLAB 建立了VSMES 的时域仿真模型,利用所建立的模型,分别对VSMES 的有功功率、无功功率及有功和无功同时独立四象限调节特性进行了仿真研究,所得的结论为VSMES 的建模、运行、设计和系统参数的选择提供了依据。