一种基于占空比自动调节的弹光调制器稳定控制方法

弹光调制器是由各向同性的弹光晶体和压电晶体组成的谐振器件,其谐振频率随温度变化会发生漂移,导致弹光调制器工作不稳定,调制效率降低。针对此问题,在弹光调制器工作原理和谐振模型的基础上,提出了一种基于数字合成技术和数字锁相技术的占空比自动调节驱动控制方法。该方法通过检测驱动电压与反馈电流的相位关系,自动调节驱动信号的占空比,即对驱动电压进行微调。实验结果表明,该方法可在弹光调制器谐振频率漂移时对驱动电压进行实时调节,以满足项目所需的光程差,且将弹光调制器的稳定性提高了5.4%。证明该方法可有效地提升弹光调制器的稳定性和调制效率。     

基于GPS的高精度频率发生与测量装置的研制

频率是电能质量的一个重要指标，电网频率是否在正常范围内，不仅关系到用户利益，还关系到电网的安全稳定，所以频率计能否正常可靠工作就显得意义重大。而当前校准频率计的装置大多价格昂贵，只有一些专门的科研机构才有，不利于频率表计的校准，迫切需要开发一种精度高，功能实用的频率计校准装置。文章提出的一种基于GPS的频率发生测试装置，该装置具有精度高、既能满足现场要求，又有价格便宜的优势，可以为大多数发供电单位所接受。     

基于综合相量的电力系统振荡频率实时测量

提出了一种基于综合相量幅值和相位变化规律实时测量电力系统振荡中振荡频率及瞬时频率的算法,利用三相电流经相应变换获得综合相量。算法经过严格的数学推导,没有近似处理。理想情况下只需要两个采样间隔即可以完成频率测量。仿真计算结果表明,频率测量结果有较高精度。算法对于改善保护及电力系统安全自动装置在振荡中的性能具有实用性。     

高速连续频率测量

文中给出了一种新型频率测量方法,论述了基本原理和线路实现,并对其误差进行了分析。此方法的特点是：高精度,高速度,连续测量,低成本。本测频方法特别适合航天,国防等领域的实时自动测控系统。     

测量变化的占空比

用计数器来测量占空比。在波形的宽度和周期都在变化的时候是不可行的。本文提出了用DSO来测量这类波形的占空比.并分析了在DSO的分辨率不够高时应采取怎样的措施加以弥补。最后还给出了自行设计电路以取代DSO测量占空比的方法。     

开关频率恒定与占空比调制相结合的PMSM-DTC控制

针对永磁同步电机直接转矩控制(DTC)存在转矩脉动和磁链脉动大以及开关频率不恒定等问题,提出一种基于简单占空比的开关频率恒定永磁同步电机直接转矩控制。分析了电压矢量在不同转速和定子磁链位置对电磁转矩和磁链的影响,并设计了一种简单的占空比计算方式。PWM调制采用矢量控制的思想,使得逆变器开关频率恒定。仿真和实验结果表明,该方法能有效减少转矩和磁链脉动,保证逆变器的开关频率恒定,控制简单,动态性能好,鲁棒性强。     

基于简单占空比调节的异步电机直接转矩控制

针对异步电机传统直接转矩控制(DTC)存在的转矩脉动大、开关频率不固定等问题,已经提出了一些通过优化有效电压矢量占空比来减小转矩脉动的方法。然而,这些方法不仅计算复杂而且对参数依赖性大。本文在比较三种经典占空比控制方法性能的基础上,提出一种简单有效的占空比确定方法。该方法能同时减小转矩和磁链脉动,并且尽可能保持了传统DTC结构简单和鲁棒性强的优点。仿真和实验结果验证了本文所提方法的有效性。     

基于自适应调节的虚拟同步发电机频率控制

分布式电源大多通过电力电子接口并入电网,大量分布式电源并入电网给传统电网的频率稳定带来严峻的挑战。虚拟同步发电机因具有传统同步发电机自主调频的功能受到广泛关注。分析了虚拟同步发电机的一次和二次调频过程,针对孤岛运行负荷变化时,传统调节方式的有差性以及二次调频控制参数选取困难、调节速度和精度不理想的问题,提出了基于自适应调节的虚拟同步发电机频率控制方法,根据调速器控制方程及功频曲线调整了调速器结构,自动调整虚拟同步发电机调频系数,可快速地实现频率无差控制。MATLAB/Simulink仿真验证了该方法的正确性和有效性。     

基于改进模糊控制的发电系统频率调节研究

在传统的电网频率控制系统中,常采用PI控制方式进行频率的调节,但存在调节时间较长、超调量较大等缺点,引入模糊控制理论对其进行改进。以常规发电机组为研究对象,为了提高频率调节性能,设计出具有模糊PID复合结构的控制器,根据频率偏移的幅度自适应调节其控制参数。通过在Simulink中搭建水-火多机组仿真模型,加入模糊PID控制器进行改进,对该系统频率调节进行仿真实验分析。仿真结果及数据分析验证了该方案的可行性,与传统的频率调节相比,改进模糊控制的发电系统提高了频率调节的动态响应,减小了稳态误差。     

微波脉冲内短期频率稳定度的测量

脉冲雷达的短期频率稳定度一直是雷达设计师感兴趣的参数，本文将介绍一种用计算机控制系统，处理测量数据并由打印输出结果的方法，测得微秒级微波磁控管脉内频率的变化，经连续测多个脉内的频率变化，可求得阿仑方差。此方法已对某Ｃ波段雷达进行了实测。本方法也可有于其它波段和毫米波脉内频率的测量。     

电力系统超低频振荡和倍频振荡的正规形分析

正规形法揭示了电力系统中动态模式之间的非线性相互作用,可用于分析因模式间非线性相互作用而产生的复杂动态现象和动态行为.分析表明,动态模式间相互作用所产生的组合模式使得振荡频率减小或增大,可能导致超低频振荡或倍频振荡现象,而且其明显程度取决于系统的非线性作用程度.正规形变换系数和正规形变量初值乘积可反映超低频振荡模式或倍...     

基于柔性负荷及UPFC的低频振荡抑制策略

随着电力系统结构日益复杂,越来越多的区域电网逐渐实现互联。如何提高电力系统稳定性、供电可靠性成为急需解决的问题。低频振荡是随着电网互联而产生的,给电网安全稳定运行带来了巨大的挑战。研究了大规模柔性负荷及统一潮流控制器(UPFC)相结合的协同控制策略,抑制电力系统低频振荡。建立基于频率反馈的大规模柔性负荷控制策略,并针对UPFC串联侧设计基于功率反馈附加控制策略。最后采用遗传算法对柔性负荷与UPFC协同控制策略的各参数进行优化,得到最优协同控制策略。通过算例验证了该控制策略的有效性。     

基于电气距离的低频振荡关联区域和模式类型识别

对于低频振荡在线分析得到的若干个振荡模式,调度运行人员需要掌握典型振荡模式的阻尼水平,在紧急状态下根据振荡模式的类型和关联区域采取控制策略。提出了一种基于电网运行分区间电气距离的关联区域和模式类型识别方法,自动识别参与振荡两群机组的关联区域,区分局部振荡模式和区域间振荡模式。通过拓扑分析确定电网的运行分区,选取电压等级最高的母线作为每个运行分区的代表母线。将振荡模式两群关联机组所属的运行分区作为各群的关联运行分区,通过多端口网络等值计算各运行分区代表母线间的电气距离。将同一群中电气距离较近的运行分区进行聚合得到振荡模式两群的关联区域,根据两群关联区域间的电气距离区分局部振荡模式和区域间振荡模式。通过对实际电网在线数据的案例分析验证了该方法的有效性。     

基于形态滤波和Prony算法的低频振荡模式辨识的研究

针对传统Prony方法对噪声敏感导致辨识精度不高的问题,提出了一种基于形态滤波和Prony算法相结合的低频振荡模式辨识的方法,实现了在有混合噪声干扰情况下低频振荡模式的准确辨识。基于数学形态学,设计了一种基于半圆形结构元素的形态滤波器,在选取合适的元素尺寸情况下,可以有效滤除混合噪声。对于去噪声之后的信号采用Prony算法进行辨识,可准确获取低频振荡各个模式参数。通过Matlab进行算例仿真,表明了对电力信号进行预处理的必要性以及所提出的方法能相对精确地进行振荡模式辨识,验证了其有效性。     

基于VSC的DCIPC抑制电力系统低频振荡的研究

根据电压源换流器(VSC)和相间功率控制器(IPC)的基本工作原理,以VSC代替IPC的移相环节构建了动态可控的相间功率控制器(DCIPC)。本文基于含一台DCIPC的单机无穷大和多机系统,建立了包含DCIPC电压源换流器VSC动态模型的系统动态方程,得到以VSC的调制比增量Δm和注入电压相角增量Δθ为输入,系统功角变化量Δδ为输出的Phillips-Heffron模型,并由此得出IPC在单机无穷大系统和多机系统中能够抑制低频振荡的理论依据。分析了IPC中阻尼功率振荡的控制参数,采取合理的控制策略调节IPC的参数,可以增加系统的阻尼转矩,使系统的振荡得到平息,提高系统运行的稳定性。     

基于小波预处理技术的低频振荡Prony分析

提出了一种利用改进的小波软阈值去噪技术,首先对电力系统低频振荡数据进行预处理,然后采用Prony算法提取低频振荡信号特征的分析方法。在分析Prony算法原理的基础上,分析了参数选择对算法的分析速度与精度有较大影响,提出了Prony算法主要参数的选择策略,即信号抽样频率应大于信号最高频率的2倍,以避免频谱混叠;信号时间长度应包含2个周期最低频率的振荡,以提高参数估计精度;模型初始阶数应远大于信号中实际包含的指数项个数,以使最优子集分量逼近观察到的数据。仿真和动模实验结果表明,基于小波预处理技术的Prony算法具有分辨率高、拟合效果好的优点,能满足电力系统低频振荡特征分析的需要。     

Analysis of low frequency oscillation in multi-area power system based on incomplete elliptic integral

The stability of power system is an important index for safe operation of the system. With the expansion of interconnection scale of power system and the increasing transmission line power, the low frequency oscillation has gradually become a significant cause of the system instability. In this paper, based on incomplete elliptic integral, a new nonlinear method for low frequency oscillation frequency computation and analysis is presented, which can be useful for prediction and evaluation of the anti-disturbance ability in multi-area power system. By the equivalent simplification and construction of Hamilton energy function, an exact expression of the low frequency oscillation frequency is obtained. Simulation studies of the proposed method are conducted in the New England 10-generator 39-bus system and the influence of different disturbances is discussed to verify the correctness and effectiveness of the method. Comparative analysis with traditional linearization method demonstrates that the performance of the new approach is inspiring, and it is of higher processing efficiency as well as reliability.     

基于VSG控制的微网逆变器工频振荡现象研究

分布式电源多采用电力电子变流器作为接口与电网进行能量交互,虚拟同步发电机控制技术因模拟传统同步机内外部性能优良的特点成为目前研究的热点.但电力电子装置因其动作快速性容易激发线路电感,其电流的瞬态过程会对系统产生不利影响.考虑线路电感的瞬变过程,建立系统输出功率的动态小信号模型,分析产生振荡的原因与系统输出阻抗有关.采用...     

基于不完全S变换的低频振荡可视化实时监测方法

电网低频振荡的实时监测是有效控制低频振荡现象的前提。提出采用不完全S变换处理PMU实时数据,将隐含低频振荡信息的PMU数据波形图转换为直接显示各振荡模式下起振时刻、频率及振幅的二维时频图供调度人员参考,以实现低频振荡的可视化实时监测。为提高计算效率,采用GPU实现图形显示和不完全S变换中FFT及其逆变换的并行算法运算。实例分析结果表明,该方法能够有效识别并显示低频振荡实时特征信息,有助于调度人员进行低频振荡的实时监测,适合实际应用。     

基于WAMS的低频振荡模式在线辨识算法

提出了一种基于WAMS的低频振荡模式在线辨识算法。文章从WAMS主站中心角度将辨识过程分为四个阶段:数据接收与存储,数据预处理,振荡模式参数计算和辨识结果分析。丢失数据估计、低通滤波、模型阶数优化等改进措施的应用提高了辨识过程的速度和辨识结果的可靠性。结合实际的WAMS系统和Visual Studio开发平台,设计了运行于WAMS主站的在线辨识系统。以规划中的南方电网进行的算例研究验证了辨识结果的准确性。