电气化铁路电能质量综合治理实验平台设计

为提高电气化铁路牵引供电系统的电能质量,设计电气化铁路电能质量综合治理实验平台,节省了大量的人力物力并提高了科研人员的研究效率。由于多种电能质量治理设备均以PWM变流器结构为基础,据此论文在分析当前电气化铁路电能质量治理设备实验功能需求的基础上,结合多种电力电子实验拓扑结构及控制方式的联系与区别,对其总体结构和主电路进行设计,给出了实验模式转换的原理和方法,并搭建软硬件实验平台进行功能验证。实验结果证明了所设计电气化铁路电能质量综合治理实验平台的正确性和有效性。     

电能质量设备实验方法及实验平台

针对电能质量设备的特点和难以仿真、实验等问题,提出了一种基于智能机器人思想的电能质量设备试验方法及综合实验平台.综合实验平台采用大功率电力电子装置取代传统的功率放大器,在提高接口电气参数的同时,实现大容量功率吞吐,解决了数字-物理混合仿真中功率放大器的性能限制问题;将平台视为智能机器人,按照机器人的感知、规划、执行3个部分对平台结构和功能进行划分,平台机器人根据感知到的系统信息,规划下一步的运行,通过执行单元付诸实现;利用实验过程的可重复性及平台机器人的自学能力,通过多次实验逐步逼近的方法,使实验过程最终到达所要求的运行条件,平台根据符合实验要求的参数,分析电能质量设备的性能,完成实验过程.     

井下1140V链式静止同步补偿器系统的设计研究

基于链节H桥单元模块,将多电平调制技术应用于链式静止同步补偿器（ STATCOM ）系统中,并对H桥模块关键参数进行分析与设计。同时,结合反馈解耦控制理论与APF控制技术,研究一种适合于煤矿井下无功和谐波综合电流质量补偿系统,对井下电网电能质量进行优化。最后,搭建1140V 链式STATCOM试验平台,实验证明STATCOM装置能够实现无功和谐波的综合补偿,补偿效果较好。     

基于IEC 61850的电能质量数据集成系统设计

电能质量集成技术统一是实现电能质量集成平台高兼容性的关键,搭建了电能质量集成终端硬件框架,对电能质量数据集成网络结构和统一模型需求电能质量集成终端模型进行设计,从6个模块对电能质量集成终端模型进行设计。本系统设计了的电能质量综合服务主站系统可根据用户权限设定方便管理用户使用。     

用于电能质量分析的模拟电网信号发生器设计

针对现有的电能质量信号发生装置普遍存在的体积大、结构复杂、功能单一、难以实现大功率等缺点,采用电力电子技术和计算机控制技术,设计了一种基于ARM7控制器、主电路用电力电子器件实现的电能质量信号发生器.采用单相交-直-交为主电路结构、正弦脉宽调制(SPWM)为逆变控制策略,并通过闭环控制实现电压的稳定输出.制作了一台单相原理样机进行波形测试,实验结果验证了所采用的控制策略以及软硬件设计的正确性.样机可以按照要求灵活输出电压跌落、电压骤升、电压凹陷、电压中断以及电压谐波等多种电能质量信号波形,具有体积小、结构简单、能实现大功率等特点,可用于实验、教学等场合.     

基于Web的分布式电能质量管理系统的体系结构设计

结合当今网络和通信的潮流和趋势,研究了Web技术在电能质量管理系统中的应用.所建立的电能质量管理系统较之传统的电能质量监测系统有较大的进步,增强了电能质量管理的互操作性和伸缩性,为大范围的信息共享和综合研究提供了新的应用平台.     

基于高精度PWM技术的超声波电动机控制

分析了传统PWM控制技术解决方案,即通过提高DSP系统工作时钟频率增加控制系统的工作频率点,提高速度控制精度,但提高有限.分析了高精度PWM控制技术解决方案,即通过DSP中HRPWM模块的MEP控制,增加控制系统的工作频率点,提高速度控制精度,即使在同一系统工作时钟频率,也能较大地提高超声波电动机调频调速控制精度,比采用传统PWM控制技术,能更有效地提高超声波电动机调频调速控制精度.实验结果验证了该控制技术的正确性和设计的有效性.该技术能满足精细速度控制要求,易于工程应用.     

序

中国电机工程学会高次谐波分专委会和四川省电机工程学会联合编辑的《电能质量分析与控制技术专辑》正式出版了,此专刊为从事电能质量研究与实践的科研工作者和工程技术人员提供一个技术成果展示和实际经验交流的平台,以此推动电能质量监测、控制、技术管理以及标准化工作的发展。     

浙赣电气化铁路江西段开放式电能质量监测系统的开发与应用

针对浙赣电气化铁路江西段对电能质量运行管理的要求,研究开发了开放式电能质量综合监测系统。系统软件采用模型驱动架构的设计思想,遵循IEC 61850标准进行电能质量对象建模,利用电能质量数据集中器实现子站系统异构设备的接入,解决了现有电能质量监测系统在开放性、标准化、自动化等方面存在的技术问题,实现了对浙赣电气化铁路沿线江西段14个子站不同厂家与不同型号产品的接入和电能质量的实时全局监测,为电力和铁路部门对电气化铁路电能质量的监控分析和治理提供了良好的平台。     

基于SVPWM的三相高功率因数整流器的研制

从三相电压型PWM整流器电路结构与数学模型两方面入手,结合矢量控制技术,分析和研究了SVPWM控制的实现方法,并给出了电压、电流双闭环控制的设计参数.以TMS320LF2812为控制核心搭建实验平台,进行实验验证.实验结果表明,在该控制策略下,输入电压电流波形良好且相位相同,网侧输入电流的谐波含量低,系统性能优良.     

并联有源滤波器PWM控制策略比较与实验分析

为了提高并联有源电力滤波器的控制性能,对其几种工程常用的PWM控制策略进行深入分析,对电流滞环控制、三角载波控制和基于空间矢量的电流滞环控制策略进行了仿真研究。通过电流误差信号绘制的极坐标图说明控制算法精度的差别,通过开关信号的频谱分析阐明了针对开关频率附近高次谐波的滤波器的设计思想。搭建并联有源电力滤波器实验平台,采用ip-iq谐波电流检测算法和三角载波PWM控制策略进行系统设计,仿真和实验结果证明了系统设计的合理性和算法的正确性。     

Development of a WAMS based testplatform for power system real timetransient stability detection and control

The real-time transient stability detection and emergency control technology based on wide area response has become a hot research area in power system stability studies. Several different technologies have been proposed, but lots of problems remain to be solved before they can be applied in practice. A wide area measurement system (WAMS) based test platform is developed for transient stability detection and control. The design as well as main function modules of the platform are introduced. In addition, three generator power angle prediction methods and six response based transient instability detection technologies are given. Results of engineering application demonstrate that the developed test platform can provide a real-time operation environment, which can effectively compare and analyze the validity and practicability of these transient stability detection technologies. Based on the measured perturbed trajectories from actual power systems or the Real-Time Digital Simulators (RTDS), the platform can realize the assessment and visual result presentation of various responses from different transient instability detection technologies. The test platform can be applied to different power systems and it is convenient to embed new transient instability detection modules. Meanwhile some deficiencies and shortcomings in engineering application are pointed out and corresponding suggestions are given. In conclusion, the hardware and software structure, function modulus and engineering applications are presented. The application in actual power systems shows that it has a good application perspective.     

AP1000核电站仿真分析平台的研发

介绍了AP1000核电站仿真分析平台的结构及设计方案。基于RELAP5程序开发了热工水力模型,采用Matlab/Simulink仿真建模软件和工业组态软件构建了控制系统模型和人机界面,构成了AP1000核电站仿真分析平台。机组线性降负荷和阶跃降负荷仿真测试结果表明,该平台能够较好地模拟系统变功率瞬态工况,可进行相关技术培训和核电站仪表控制系统的验证、参数优化等。     

国家电网分布式协同仿真联合反事故演习平台

中国特高压互联电网电气联系紧密、整体性增强等新特点迫切需要建设国家电网分布式协同仿真联合反事故演习平台以支撑国家、区域及各省电力调度控制中心（简称国分省调）调控人员协同管理运行特高压电网技能的培训与演习的需求。以实现国分省级电网调度员培训仿真系统的广域互联为目标,在智能电网调度控制系统系列标准基础上,设计了演习平台的整体框架,包括设计原则、系统框架及应用流程,提出了交互分布式协同仿真运行支撑、联合教案分布式协同制作、多级电网分布式协同仿真以及分布式教员支持等一体化协同仿真关键技术,并结合国家电网联合反事故演习平台工程予以整体研制、实施和应用验证。应用效果表明,所研发的成果能够准确地模拟特高压交直流电网正常、异常及故障工况下的运行状态,为国分省调调控人员提供逼真的特高压电网联合反事故演习环境,有效提高受训人员协同运行管理特大电网的能力。     

风力发电控制系统仿真软件研究与开发

风力发电控制系统仿真平台设计是风力发电机及其控制系统设计制造的关键技术之一,是研制开发各种新型风力发电机的核心技术和重要工具。本文在对风力发电仿真系统的概要设计介绍的基础上,着重讨论了系统的各个模块的数学模型构成及系统开发实现中的关键问题。     

改进的DFIG与VSC-HVDC协调控制改善风电场 低电压穿越能力

经VSC-HVDC并网风电系统在风电场侧故障时,风电机组出口母线电压过低,极易引起风力机脱网。而双馈风力发电机(DFIG)传统的Crowbar技术在故障时将转子侧变流器(RSC)短接,使发电机定子侧失去了为电网提供无功的能力,风力机的低电压穿越能力较低。提出一种改进的DFIG模型,加入了主动式DC-Chopper,与传统的Crowbar相配合,降低Crowbar动作的概率,使得DFIG转子侧变流器可以控制定子侧在故障时期继续提供无功功率。并利用此改进的DFIG与VSC-HVDC协调控制,改善风电场侧母线电压水平。通过算例仿真表明,在严重故障时采用改进式DFIG的Crowbar仍未动作。从而大大降低Crowbar动作的概率,双馈风电机组RSC故障期间可以继续投入运行并为电网提供无功支持。完成故障期间DFIG两侧变流器与VSC-HVDC风电场侧变流器(WFVSC)之间的无功协调,使风电场具有更好的低电压穿越能力(Low Voltage Ride Though, LVRT)。     

一种基于PWM细分的高压,大功率步进电机驱动系统

介绍一种基于ＰＷＭ型连续多倍细分信号控制的高电压、大电流、大功率步进电机驱动方法及其控制电路,详细论述了各功能模块的控制原理与实现的关键技术。经实验验证,这种采用大功率场效应管的驱动系统能实现ＰＷＭ细分信号控制的大功率步进电机驱动,并具有优良的驱动性能。     

基于AD型单片机的数字电源设计

介绍了一种基于PWM技术和AD型单片机的数字电源设计,用单片机实现电源的配置、监控、管理功能和整个电源转换电路的数字化控制,并延伸到系统层面的电源管理。并着重讨论了决定电源性能的PWM稳压电路和电源滤波电路的设计。     

基于元件与量测相结合的负荷特性数据库系统

以电网综合负荷特性的调查统计数据和在变电站现场采集的负荷特性数据为基础,采用VisualBasic6.0开发工具和SQLServer2000数据库平台,开发了一个电力系统综合负荷特性数据库系统,并成功地应用于基于元件和基于量测两种途径的综合负荷建模。阐述了综合负荷特性数据的来源和特点以及数据库的基本结构和功能设计,着重描述了数据库的具体设计方法和技术。实际运行表明,该数据库系统具有结构完整、界面友好、操作方便、运行可靠、扩展性好等特点,为电力系统综合负荷建模及负荷特性研究提供了技术支持。     

基于PSD-BPA的电网潮流稳定计算分析平台开发与应用

PSD-BPA是电力规划工作者必用的计算软件之一。随着中国电网高速发展,智能电网的推进,特高压交/直流输电网络的建设,电网逐渐形成了全国联网的格局。传统PSD-BPA软件集成应用环境功能单一、智能化程度低、计算结果应用难,一定程度上影响了电力规划设计工作的效率。为增强计算工具,提升工作效率,利用在线预决策系统平台已取得的研发成果,移植其先进的电网辅助分析功能,开发了一套基于PSD-BPA,集友好人机界面、高效电网建模、自动多核并行计算、智能辅助分析决策等诸多新功能为一体的电网潮流稳定计算分析平台。大量实际工程应用表明,平台界面友好、智能高效、计算快捷、辅助决策功能正确有效。