稀疏采样下DC/DC输出波形时域参数计算方法

分析了纹波频谱及稀疏采样下频域计算方法的误差,设计了一种基于时域指数函数的计算方法,并提出了采样点在分段中的辨识方法,实现了稀疏采样下电流电压较高精度的计算,为直流系统电能计量及保护测控装置中的电流电压计算提供了一种参考方案。最后,以Buck DC/DC输出电能计量为例,比较分析了本方法与基于频域的电度计量方法的精确度;结果表明,在相同的采样率下,本算法相对误差和绝对误差都较小。     

基于双定律分析的配电网电能分项计量误差测试研究

为在消费者与电力部门之间建立一个公平公正的电能交易桥梁,该文提出了一种基于双定律分析的配电网电能分项计量误差测试研究方法。通过热能与电能转换过程,确定双定律分析策略,挖掘配电网中电能计量分项的误差形成原因;根据伪随机分项序列与测试时间间隔,分别得到稳态电能分项量值、m序列伪随机动态电能分项序列以及正交伪随机动态测试电能分项序列;根据不同伪随机动态功率测试信号,结合动态参考电能量值与累计电能量值,得到电能分项计量误差。通过检验谐波次数、电能表丢帧模式与丢帧率对测试结果的影响,实验结果表明,所提测试研究能够自如地应对谐波次数变化与电能表不同丢帧率下的各类丢帧模式,其有效性与实践价值较高。     

谐波影响下变电站电能分项计量误差测试方法

现有的电能分项计量误差测试方法通过数字仿真系统完成误差仿真,但是未实现详细的量化分析,导致计量误差测试精度较低。为此,提出新的谐波影响下变电站电能分项计量误差测试方法。分析电能分项计量系统工作原理;依据电压互感器工作原理,获取因谐波作用造成的附加误差;利用电流互感器等效电路,依据磁通守恒定律以及基尔霍夫电流定律,得到电流互感器误差测试结果;通过乘法器测试谐波影响下电子电能表的误差。将谐波影响下的电压互感器、电流互感器和电子电能表误差之和看作电能分项计量误差。实验结果表明,所提方法测得的变电站电能分项计量误差和实际误差值一致,由此可知所提方法为电能分项准确计量提供了可靠依据。     

一种快速推算法在智能电能表计量检查中的应用

对智能电能表的电能计量基本原理进行分析,结合实际工作经验,提出了一种基于快速推算法的智能电能表计量检查方法。根据电能表常数并结合其脉冲数所得出的负荷值与经过实际测得的电流所计算出的负荷值进行比较,用经验近似值代替复杂的计算值,从而迅速判断出使用该表的用户是否存在窃电和超容等扰乱用电秩序的行为,及时杜绝许多现场不合理的计量方式与窃电等情况的发生。     

基于两点乘积算法的变压器励磁涌流识别新方法

为解决变压器差动保护由于励磁涌流而经常误动的问题,从变压器磁特性出发,针对励磁涌流波形畸变严重且会出现尖顶波,而故障电流基本保持基频正弦波特征的特点,提出用两点乘积算法来识别变压器励磁涌流。该方法利用三角函数定理,通过差分滤波得到差动电流,求得多组相邻2电流的平方和,然后比较相邻2组平方和的比值来判断励磁涌流,通过对动模试验数据的分析计算验证本方法的有效性。     

基于IEC 61850的电能计量装置远程校验

针对传统电能计量装置现场校验方式存在的校验周期长、工作强度大、成本高以及已投运的远校系统无统一通信标准等问题,提出并实现了一种基于IEC 61850标准的电能计量装置远程校验系统,选取标准中已有的功能逻辑节点并结合电能计量装置远程校验的实际需求,进行适当的扩展,实现了基于IEC 61850标准的现场校验装置通信建模,并采用变电站视图使远校系统主站可直接与现场校验装置进行通信。现场应用说明,基于IEC 61850的远校系统可实现安全、可靠、实时的电能计量装置远程检测,同时系统可实现电能计量装置远程误差校验、互感器二次负荷测试、电压互感器二次回路压降测试等功能。     

配电网不停电状态下电能分项计量误差测试方法

配电网不停电时计量数据的波动较大,常见的电能分项计量误差测试方法的测试精度不高,基于此提出配电网不停电状态下电能分项计量误差测试方法。设计计量数据输入合并单元,在原有合并单元的基础上加入信号调理电路,重新定义A/D转换器的有效位数,获得真实的计量数据,以计量数据为依据推导电能分项计量量化误差,获得测试目标;使用Multisim软件搭建计量误差信号仿真模型,处理误差数据和误差信号;将处理后的数据输入到分析单元中,在配电网不停电的状态下进行谐波变换,完成电能分项计量误差测试。实验结果表明：该文方法的电压有限值平方相对不确定度的最小值为0.03,有功功率相对不确定度的最小值为0.48,且其量化误差不会对测量精度造成影响;该文方法的测试误差仅为0.2%,说明其测试精度高,且信号源可靠,具有较大的应用价值,值得推广。     

无刷直流电机的变采样离散滑模控制器设计

针对较低分辨率位置传感器的无刷直流电机（BLDCM）调速控制问题,以离散滑模控制器为基础,提出了一种变采样的离散滑模控制器。该控制器将通过位置传感器获得的采样时间、速度误差以及负加速度值输入到离散滑模控制器,离散滑模控制器根据输入信息输出电流参考值,并通过电流环地提高无刷直流电机的动态响应能力,而且可以抑制固定采样离散滑模控制器的抖振现象。通过实验验证了所提方法的正确性和可行性。     

基于循环神经网络的配电网非线性负荷建模

大量非线性负荷接入配电网导致电能质量问题日益严重,非线性负荷建模的精确性在一定程度上影响配电网谐波潮流计算和电能质量分析。考虑到非线性负荷在复杂运行条件下难以采用机理动态模型描述,以及基于预测方法的建模难以避免误差,构建双层循环神经网络模型,包含循环神经网络的初步功率预测层和误差修正层,初步功率预测层根据负荷功率和电压等训练样本,预测得到下一时刻的负荷功率;误差修正层根据前一层初步预测功率与量测功率的偏差,对下一时刻预测功率进行反馈修正。电压波动在一定程度上影响负荷功率变化,采用STL算法对电压进行时序分解,通过设置残差分量阈值来判断是否激活误差修正层。算例验证表明,所提建模方法较好地实现非线性负荷的拟合,同时能够避免电压波动较大时的建模精度下降。     

一种基于模型预测控制的T型三电平逆变器中点电位平衡控制方法

中点电位的平衡控制是T型三电平光伏并网逆变器系统首要解决的问题。本文建立了T型三电平逆变器的主电路数学模型及负载模型,并分析了中点电位不平衡的主要原因,在传统预测电流控制方法的基础上,研究了一种基于模型预测控制的中点电位平衡控制方法:首先对负载电流进行采样,用采样值计算出预测值,同时检测直流母线中点电流,得到中点电位的偏差值;然后优化由预测电流与参考电流之间的平方误差及中点电位的偏差值构成的性能指标函数,选择使性能指标函数最小的开关状态,在下一个采样周期作用于逆变器,从而实现中点电位的平衡控制。最后采用Matlab/Simulink进行仿真验证,仿真结果表明,该方法具有快速的动态响应,实现了中点电位的平衡控制,且输出了高质量的电压波形。     

居民单相非线性负荷谐波诺顿模型研究

谐波诺顿模型是一种非线性负荷模型,使用可编程交流电源构造不同电压类型(平坦波和尖顶波),且电压畸变率为5%获得PCC处电压和电流的波动量(两种不同运行状态下得到的谐波电压和谐波电流)。结果表明:居民单相非线性负荷诺顿模型参数不是恒定的,不同构造电压下获得的参数变化较大,且模型只在相同电压类型(平坦波或尖顶波)下才稳定些,大量实验及测试数据计算结果验证了这一结论。实验还表明:低压配电系统的电压波形是平坦波,这为构造居民单相非线性负荷诺顿模型提供了有利条件。     

变压器三相涌流波形特征分析及判别方法研究

在揭示变压器励磁涌流两大波形特征的基础上,充分利用波形特征,提出一种利用波形特征区分变压器励磁涌流和内部故障电流的方法,该方法基于涌流波形呈现出尖顶波的凹弧特征,而故障电流基本保持正弦波形特征,在半波周期内找到采样值的极值点及频率,构造出与之对应的虚拟正弦波形,通过判断合闸电流与构造波形在半波周期内的相似程度来区分励磁涌流和故障电流。仿真结果表明,该方法能够有效、快速切除变压器内部故障,并且不受电流非周期分量的影响。     

非线性用电负荷对电网和电能计量影响的探讨

工业的发展,伴随着原材料制造业和其它行业的迅猛发展.近几年本地区兴建的“上新钢厂”炼钢电孤炉;市轧钢—厂使用的感应熔炼炉等、都是一些大的耗电产业.此行业用电负荷产生周期性的负荷冲击(如轧钢机)有的产生不规则的快速波动(如电孤炉轧机等)都不同程度的产生高次谐波电流,造成系统电压波动(或闪变),及波形的畸变.使电能质量下降,计量表计误差增大,给发供电设备及用户用电设备带来严重危害.     

锂电池分数阶建模及SOC估计策略北大核心CSCD

为了提高锂电池模型的精度,实现锂电池状态的精确估计,本工作在二阶RC等效电路的基础上建立了锂电池的二阶分数阶电气模型,并采用自适应遗传算法实现分数阶模型的参数辨识,加快了算法收敛速度,缩短了辨识时间,避免陷入局部最优解,提高了模型参数精度;在分数阶电气模型的基础上,采用了一种基于施密特正交变换思想的无迹粒子滤波的状态估计方法,与传统的无迹粒子滤波算法相比,在采样点选取过程中,采用一种标准采样与施密特正交变换相结合的办法,对对称采样的粒子进行筛选,减少了采样点的数量,提高了计算效率,并能有效避免由于系统的非线性引起的估算结果发散或单一使用粒子滤波而引起的粒子数短缺。仿真结果表明所建立的锂电池分数阶电气模型能更精确描述锂电池的充放电动态特性,所提出的状态估计策略精度相比于常规控制策略具有更高的精度,系统鲁棒性提高,可以在误差仅为1%的范围内估计锂电池的SOC,并提高了计算效率,易于算法的实时实现。     

光伏发电并网逆变器建模及电能质量评估

鉴于光伏发电并网逆变器的建模对于光伏大规模接入、保障系统稳定运行具有重要意义,提出了系统仿真方案,利用Hammerstein-Wiener(HW)非线性模型对光伏并网逆变器的运行进行仿真。通过试验获得直流逆变器电压电流波形、交流逆变器电压电流波形、电压公共耦合点、电网和负荷电流;利用编程确定各种模拟波形并搜索与实际波形相比最准确的模型,同时将该方法运用到电能质量分析中,进而完成对系统的分析和建模。模拟结果表明,该模型效果较好,可以为系统规划、防止系统故障和改善电能质量等方面提供理论依据。     

插值算法在内燃机瞬时转速测量中的应用研究

提出了采样信号的插值计算公式 ;考虑到测量信号中调制现象的影响 ,提出了插值法在瞬时转速计算中的误差公式 ;并针对 6 - 135 G柴油机最高转速对两点插值和三点插值的精度进行了计算 ;最后用实测数据进行了验证。结果表明这是提高瞬时转速测量精度的一种有效方法 ,在 5 0 k Hz的低采样率下即可得到较平滑的瞬时转速波形。     

基于卡尔曼滤波器的转子转动惯量计算方法

汽轮机转子转动惯量主要是通过甩负荷试验计算得到。转速测量过程中存在多个测量环节误差及环境噪声,对测量结果影响较大。卡尔曼滤波器是一种最小方差估计器,可以为线性滤波问题提供精确解析解,将其应用在甩负荷试验转速飞升曲线的滤波上,能够得到准确的转速曲线。目标操作量度代表运动不确定度和量测不确定度的比例,存在一最优目标操作量度范围使转速滤波结果与转子加速度曲线同时达到最优。在最优目标操作量度范围内,甩50%负荷试验与甩100%负荷试验计算所得转动惯量偏差仅为0.67%,且与制造厂设计值最大仅相差1.4%。与甩负荷导则提供计算转动惯量方法对比,卡尔曼滤波计算结果更贴合转子转动惯量设计值。     

基于电能计量的一站式智能兆瓦箱友好接入电网关键智能控制技术研制

作为集中式新能源场站的核心部件,一站式智能兆瓦箱系统高比例并网存在设备转化低、接入电网智能交互性不强、并网产生尖峰谐振波、时变性的线路阻抗与多峰功率引发系统宽频带震荡、电压和频率失稳、稳定性降低等问题。针对上述问题,提出了基于电能计量的一站式智能兆瓦箱多电平关键控制技术模型。该模型首先将多电平智能模块、自动识别LCL滤波电流指纹、双向有功无功计量融合为兆瓦箱硬件系统,其次将基于并网电压、有功、无功电压和阻抗正负序分量分离,与电流前馈+电流环+电压环进行PI调节信号匹配,信号历经3S/2R,dq/ab与2R/2S转换输出SVM的正序与负序双矢量电压,双矢量电压再经2S/3S转化三相电压信号经外环、内环、门极控制,输出三相信号输入对应相的SVPWM控制器,对多电平智能模块三相逆变桥臂开关实现与电网同相、同频、同压逆变智能控制。实践证明,该模型较之传统模型,具有较高的转换效率、功率具有可调和双向流动性计量、稳定安全友好、清洁并网性和较高的性价比。     

双机并车试验台高速采样系统关键技术研究

采用高速数据采集卡实现了对柴油机转速、燃油齿条位移及柴油机输出扭矩等重要参数的实时高速采集和存储;并设计了采集数据滤波、动态波形显示及分析程序;提出了转速采集及分析的新方法。实际配机使用表明:系统运行正常,参数采样信号稳定;可为研究柴油机并车过程中的参数监测及控制起到良好的辅助作用。     

移相全桥变换器在电动汽车充电单元中的应用

分析了峰值电流控制模式下移相全桥变换器的工作原理,设计了电动汽车充电单元的串联双闭环控制器。该控制器外环主回路实时获取负载电压与输入参考电压之间的偏差,通过输入PID电压环对输出电压进行调节,其内环副回路实时计算原边控制电流与PID电压环控制输出的偏差,通过输入PID电流环对控制电流进行调节。针对当控制输入信号占空比大于50%后峰值电流变换器系统出现不稳定的问题,设计了一种斜坡补偿方法,并以PIC16F887单片机为核心,开发了一套电动汽车充电控制单元。实验结果表明,所设计的充电控制单元可以满足电动汽车的充电要求,并具有可靠性高、动态响应快、补偿网络易实现以及带宽增益较高等优点。