高速大功率RSD开关状态电流测量用RC研究

提出了利用罗氏线圈(RogowskiCoil,简称RC)检测高速大功率RSD(ReverselySwitchedDynistor)开关的状态电流。分析了RSD开关电流试验平台的构建原理、试验回路、简化模型、罗氏线圈传感系统工作机理及优化设计电气参数的计算方法。根据高速大功率RSD开关试验平台和罗氏线圈的简化模型,建立了包括RSD开关试验平台和罗氏线圈检测回路整个系统的仿真模型。基于该仿真模型,分析了整个测量系统的误差特性,得出了减小测量误差的有效措施。仿真研究和实验结果均表明,所获仿真模型和电气参数计算方法是可行的,能对RSD开关电流进行快速、准确和可靠的检测。     

RSD开关暂态电流测试平台建模与仿真

为优化包括RSD开关暂态电流试验平台和罗氏线圈检测装置的整个系统的电气参数,分析了RSD开关暂态电流试验平台的构建原理、试验回路的简化模型和基于自积分式罗氏线圈检测系统的工作机理后利用MAT-LAB软件中的SINMULINK仿真环境,建立了该试验平台的仿真模型,给出其仿真分析方法及其实验测试结果。研究表明,利用MATLAB软件中的SINMULINK仿真环境描述基于自积分式罗氏线圈测控装置用于监测RSD开关试验时暂态电流的仿真模型可为RSD开关试验时测试暂态电流提供一套合适的计算机仿真平台,利于优化试验回路和检测系统的电气参数,确保试验成功。     

解调型自传感电磁轴承的位移估计误差分析

利用开关功率放大器输出电流的纹波特性来估计转子位移是实现电磁轴承自传感的重要方法。在自传感电磁轴承系统中,开关功率放大器输出电流的纹波特性不仅与转子位移有关,还会受到系统运行状态和系统参数的影响,这将导致转子位移估计误差,这一问题在高频时更为显著。针对电流谐波幅值解调型自传感电磁轴承,利用其电感模型、电流纹波模型和电流谐波幅值解调器的输出模型,首先分析不同系统运行状态下,特别是在高频时,功放占空比变化对电流谐波幅值解调器输出的影响;其次,讨论不同系统参数对转子位移估计误差的影响;最后,在八极径向自传感电磁轴承平台上对相关理论进行实验验证,得到不同开关功放输出状态和主要参数对转子位移估计误差的影响。     

RSD开关状态电流测量

简要介绍了反向导通双晶复合晶体管(Reversely Switched Dynistor,简称RSD)的开关工作原理,在分析RSD脉冲发生电路的基础上,得出RSD状态电流表达式.详细分析了用于状态电流测量的罗果夫斯基线圈(Rogowski Coil)传感器在自积分和外积分两种工作状态下的相位误差.在理论分析的基础上,根据RSD开关状态电流测量的实际情况,提出了利用罗果夫斯基线圈传感器外积分工作状态测量RSD开关电流的方案.实验结果与理论分析相符.实际运行情况表明,该电流测量方案能对RSD开关状态电流进行快速、准确和可靠的测量.     

高压直流电流互感器阶跃响应试验技术研究

由于高压直流电流互感器的暂态特性试验缺少相应检测设备,导致该试验无法正常开展。设计了一种阶跃响应试验电源,利用IGBT开关的高速切断能力,通过支路切换方式,模拟试验所需的阶跃方波电流。对电源系统进行关键参数设计和仿真,依据仿真结果对试验电路进行了改进,进一步提高电路的安全性和稳定性。以阶跃响应试验电源、标准互感器和被测试互感器为主搭建了试验平台。试验结果表明,整个测试系统能够满足直流互感器暂态试验所需的试验条件。     

大功率光伏并网发电系统RTDS的建模与仿真

首先,通过实时数字仿真器(RTDS)的小步长模型和大步长模型构建了100 kW光伏并网发电系统仿真测试平台,包括光伏逆变器、控制器及外接电力系统等.然后,着重介绍了电流控制器的工作原理和RTDS建模方法.最后,基于该平台设计并完成了验证电流控制器控制性能的稳态、暂态仿真实验;同时,对一台实际大功率光伏并网逆变器进行了相同的现场检测试验.通过两种实验结果的对比分析,证明了基于RTDS的大功率光伏并网发电系统测试平台的有效性,说明了其具备在模拟实际工况下对控制器进行研究、分析的能力且可行性较强,具有一定借鉴意义.     

开关磁阻电机非线性计算及动态系统仿真研究

基于ANSYS和Simulink对整个开关磁阻电机驱动系统建模、仿真.将有限元与控制结合对开关磁阻电机系统非线性特性进行仿真研究.通过对整个电机系统的研究建立一种快速、准确的非线性系统仿真环境,从而有助于对开关磁阻电机进行深一步研究、设计与控制.最后通过对样机低速运行情况下进行电流斩波控制仿真试验,验证结合有限元计算与控制系统仿真分析对开关磁阻电机非线性以及动静态特性研究的有效性.     

基于“臂-桥”结构的无弧有载调压模型

提出了一种“臂-桥”结构的无弧有载调压模型，该模型以反并联大功率高耐压晶闸管作为调节控制开关，采用特定容量比例的调压绕组进行调压状态组合，从而减少变压器的抽头数和电力电子开关数，简化系统结构，并利用晶闸管在电流过零点自然关断的特性，有效简化了调压步骤，加快了调压速度。通过MATLAB对35kV／10．5kV，5000kVA的双绕组调压变压器模型的调压过程进行了仿真，仿真波形证明了该模型的正确性。     

基于模拟试验的高压电缆状态仿真平台功能分析

针对高压电缆缺陷状态开展模拟试验研究,设计搭建了高压电缆状态仿真平台。该仿真平台由升压单元、电缆模型单元、升流单元和控制测量单元组成,集成了局部放电、温度、接地电流等在线监测装置,可模拟制作各类主绝缘、半导电、接地系统及绝缘件缺陷。针对仿真平台各组成部分功能,通过精度校验和试验校核,分析验证其试验、检测能力,确保试验结果的准确性和精确性。分析结果表明,该仿真平台具备模拟高压电缆各类绝缘缺陷并进行检测分析、状态评估的能力。     

考虑热学特性的高压IGBT模块暂态模型

为准确描述高压柔性直流输电技术中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块中IGBT与二极管的开关暂态、热学特性及其关系,提出了一种考虑热学特性的高压IGBT模块暂态模型。该模型包括IGBT模块暂态模型和热学特性模块,采用机理推导、电气等效等方法,无需提取器件底层参数和求解复杂半导体方程,大大减少了计算量。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建模型测试电路与SABER通用模型,与实验测量结果进行对比分析,以验证模型有效性。结果表明,所提出的模型不仅可以实现电路仿真中IGBT模块的各种运行状态,还可以在小步长下模拟其电压电流尖峰、拖尾电流、Miller平台、二极管反向恢复等开关暂态特性,并考虑了温度损耗等对器件参数的影响。因此,该模型可用于柔性直流输电系统仿真、电磁干扰和损耗分析及控制策略等方面的研究。     

罗氏线圈在电力电容器外壳爆破试验中的应用

为快速有效检测电力电容器外壳爆破能量试验放电电流。分析了爆破能量试验回路和罗氏线圈的工作机理,优选电气参数的计算方法,测量系统的误差;给出了减小误差的有效措施并利用MATLAB/SIMULINK建立了爆破试验回路和罗氏线圈检测回路构成的仿真模型以优化试验回路和罗氏线圈的技术参数。仿真和实验表明,本文的优化方法可行,所得试验和检测回路参数可确保爆破试验成功和传感器的良好动态特性。     

杆塔雷电流多通道监测方法及其特性分析

通过采用多个罗氏线圈并联,模拟信号无源叠加的方式,可以对雷击时刻流经杆塔枝干的雷电流分量进行更精准地监测.通过建立多罗氏线圈并联外积分电路模型,根据外积分条件对电路模型进行动态特性(时域和频域)理论分析,可以得出电路模型输入输出关系的理论公式及应用条件.按照雷电流测量要求,对电路模型进行仿真分析;同时依据仿真参数制作传...     

Rogowski线圈仿真的分裂算法

为了解罗氏线圈的动态特性,基于分布参数模型研究了一种Rogowski线圈仿真的分裂算法。该法将Ro-gowski线圈等分成若干段,提出每段Rogowski线圈离散时间的等效动态电源模型和Rogowski线圈的离散时间电路模型。该模型在任意长时间内与Rogowski线圈等效,而非在一个积分步长内,这降低了仿真的计算量;描述此模型的参数具有明确的物理含义,不仅可以通过计算求得,也可以通过测量确定,且具有最简单的电路结构和数学描述,可方便地应用于电流互感器装置的仿真之中。提出的方法适用于对均匀和非均匀绕包的罗氏线圈进行高精度的仿真,且方法简单、计算量少,易于实现编程,为罗式线圈电流互感器的研制提供了有效的仿真手段。     

干式变压器局部放电在线监测脉冲电流传感器的开发

基于自积分式Rogowski线圈等效电路模型相应的传递函数,利用Matlab仿真平台,分析了环形铁心平均直径、铁心圆形横截面直径、线圈匝数、负载电阻和杂散电容等参数对局部放电脉冲电流传感器频率特性和灵敏度的影响。结合现场实际,提出了参数优选准则,为脉冲电流传感器的设计和制造提供了理论依据。据此准则,研制了一种用于干式变压器局部放电在线监测的脉冲电流传感器,并进行了特性测试实验。实验结果表明,该传感器具有良好的频率响应特性,满足设计要求。     

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器复合误差计算方法

电子式电流互感器复合误差的计算与分析是提高获取电力系统运行信息精度的重要内容。为了准确测量电子式互感器的复合误差,介绍了电子式电流互感器的误差校验方法,分析了基于Rogowski线圈的电子式电流互感器基本工作原理,从而提出了多种基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的复合误差计算方法。在此基础上对各种复合误差计算方...     

印制板式Rogowski线圈研究

为了增强印制板式Rogowski线圈拾取感应信号的能力,有效提高其信噪比,将具有相同结构的Rogowski线圈顺次串联并分别获得顺串单、双面板Rogowski线圈后,分析了由单面板构造的顺串单面板传感器的计算模型和等效模型,对比研究了顺串单、双面板Rogowski线圈的阻抗、相频、自感系数和内阻等重要电气参数随着被测电流频率的变化特性,推导了顺串单、双面板Rogowski线圈的最佳阻尼电阻的计算模型,提出了用于判断顺串单、双面板Rogowski线圈测量脉冲大电流的结果有效性的方法及其判据。研究表明,取印制板线圈的顺次串联方式有利于提高传感器的信噪比。     

基于多层PCB罗氏线圈的精密冲击电流测量装置

为准确评估防雷设备性能,冲击电流测量装置的测量精度和响应特性至关重要,因此文中提出了高频性能好、抗干扰能力强、灵敏度足够大的多层印刷电路板(PCB)罗氏线圈设计方案。文中分析了雷电流波形的频率范围以及罗氏线圈的传变特性;依据罗氏线圈尺寸、匝数与线圈频率特性之间的关系曲线,确定了线圈的结构尺寸;设计了新型屏蔽和信号输出方式,增强抗干扰能力。通过增加线圈厚度和串联线圈的方法,增大输出电压灵敏度。根据标准要求,进行测量装置的动态特性、标准雷电流测量误差以及线性度试验研究。试验中测量装置响应时间小于90 ns,相对过冲小于10%;与标准Pearson线圈比对,峰值误差小于0.2%,时间参数测量误差小于0.3%;5~40 kA电流范围内,测量装置线性度约为0.3%。试验结果表明研制的冲击电流测量装置具有良好的高频电流信号测量能力。