基于DSP的静止无功补偿装置控制器设计

介绍了基于数字信号处理器（DSP）设计的SVC控制器的结构、功能及特点，具体分析了该控制器针对不同补偿对象时的设计方法，详细介绍了控制器各部分的硬件和软件设计，并指出了设计SVC控制器时应该注意的关键技术问题。SVC样机的现场试验结果表明，该控制具有优异的性能，完全可以满足实际运行的需要。     

静止无功补偿器光电触发与监测系统设计与仿真

电网互联的发展和负荷密度的增加,都迫切要求提高电力系统运行的稳定性和供电的电能质量。随着电力电子技术的日益发展,静止无功补偿器(SVC)在该领域发挥了巨大的作用。文中对TCR FC型SVC样机的中的光电触发与监测系统进行了详细的介绍,阐述了晶闸管阀光电触发与监测系统基本要求,重点介绍了晶闸管电子板(TE)和阀基电子设备(VBE)的工作原理和具体实现。通过对它们的核心技术———取能回路与脉冲编码生成电路的说明,讨论了影响RC取能回路正常工作的各种因素,分析了电路的工作时序。在此基础上,分别对晶闸管电子板和阀基电子设备进行仿真研究,设计出一套符合静止无功补偿器(SVC)运行要求的触发与监测系统,运行试验的结果表明,样机设计效果良好。     

发电厂厂用电系统中PSS与SVC稳定的离散分析

针对电力系统装置间相互协调运行的问题,对配有电力系统稳定器(PSS)的励磁系统发电机与装有静止无功补偿器(SVC)联合运行的发电厂厂用电系统,分别建立了PSS、SVC和带励磁系统的发电机数学模型并将其离散化,深入研究了PSS与SVC在厂用电系统近距离联合运行中的交互影响问题及提高SVC和PSS运行稳定性的方法。指出了在两者同时运行的情况下SVC控制器的设计需要考虑PSS放大倍数的影响,对SVC的比例、积分系数的改进设计的动态特性仿真表明,可以提高厂用电系统中SVC和PSS联合运行的稳定性。通过大量的仿真实验对离散分析的结果进行了验证。     

静止无功补偿器(SVC)应用的最新进展

在电力系统中，最大限度地发挥输电线路的设计容量和提高系统运行稳定性的问题日益突出，大功率冲击性负荷和不平衡负荷也日益严重。由晶闸管控制电抗器(TCR)和晶闸管投切电容器(TSC)构成的静止无功补偿器(Static Var Compensator，SVC)可以就地提供动态无功补偿，是解决这些问题的经济有效的方法。自上世纪70年代SVC开始投入商业运行以来，50多年间世界各国都不断有SVC投入运行，并取得可观的收益。目前有资料记载的绝大多数SVC项目，特别是100MVar以上的大容量项目，都是由少数大型跨国公司承接的，如ABB、阿尔斯通和西门子等。本文介绍在日本和纳米比亚进行的SVC项目，以此说明SVC的设计特点。     

基于APF的SVC优化系统实验研究

针对目前宝钢电炉SVC系统谐波超标，兼顾无源滤波器和有源滤波器的特点。在现有系统结构基础上，提出了一种基于APF的SVC优化系统。分析了它的系统结构，并根据原有的检测控制算法研制了一台实验样机，进行了实验研究。实验结果表明，样机不仅可以实现谐波抑制和无功补偿，而且解决了原有谐波超标问题，效果明显。     

SVC平衡控制方法及其所需信号的检测

本文探讨了静止无功补偿器（SVC）在三相对称和不对称、电压电流波形有畸变情况下的平衡控制方法和控制信号检测的方法。对于控制所需要的信号，包括电压和无功电流的有效值、无功功率和功率因数等，给出了基于瞬时功率理论的信号检测方法。对所提出的方法进行仿真并将该方法应用于近期研制的SVC样机的设计，结果表明，它们是快速有效和准确的，具有实际的工程应用价值。     

SVC和APF联合系统的研究

提出了静止无功补偿器(SVC)和有源电力滤波器(APF)联合运行进行无功补偿和谐波治理的方案;介绍了系统的拓扑结构、分析了系统的稳定性,指出当APF采用"只检测特定次谐波电流"的检测方法时,其与SVC的耦合程度小,系统能稳定运行.在此基础上,研究了一种适用于APF的k次谐波电流检测方法,并深入分析了SVC和APF的控制策略.样机实验结果验证了k次谐波电流检测方法和控制策略的有效性和正确性.     

基于Modbus协议的SVC控制器通信设计

SVC是变电站提高电能质量的重要设备之一,它和变电站综保系统的通信是实现SVC系统远程监控的必要手段。本文首先依据工业领域常用的Modbus协议设计了SVC和变电站综保系统的通信规约,然后设计了SVC控制器的通信电路和软件程序,最后对设计的软硬件进行了全面的测试,完整实现了SVC控制器的"遥测、遥控、遥信"功能。设计和调试结果表明,依照Modbus协议和电磁兼容原则设计的SVC控制器通信系统完全能够满足变电站的运行需求。     

电站系统中PSS与SVC联合运行的稳定分析

针对电力系统装置相互协调运行问题,对配有PSS的励磁发电机与SVC联合运行的系统,分析了其数学模型,研究了电力系统稳定器(PSS)与静止无功补偿器(SVC)在工厂用电系统近距离联合运行中的交互影响问题,指出了在两者同时运行的情况下SVC控制器的设计需要考虑PSS放大倍数的影响。并提出了设计SVC的比例积分系数和PSS超前滞后环节以及线性二次高斯最优控制方法,动态特性仿真表明可以提高工厂用电系统SVC和PSS的稳定性。最后通过对系统仿真计算从而对理论方法进行了验证。     

电站系统中PSS与SVC联合运行的稳定分析

针对电力系统装置相互协调运行问题,对配有PSS的励磁发电机与SVC联合运行的系统,分析了其数学模型,研究了电力系统稳定器(PSS)与静止无功补偿器(SVC)在工厂用电系统近距离联合运行中的交互影响问题,指出了在两者同时运行的情况下SVC控制器的设计需要考虑PSS放大倍数的影响。并提出了设计SVC的比例积分系数和PSS超前滞后环节以及线性二次高斯最优控制方法,动态特性仿真表明可以提高工厂用电系统SVC和PSS的稳定性。最后通过对系统仿真计算从而对理论方法进行了验证。     

新一代通信卫星电源控制器

对新一代大容量通信卫星电源系统的组成结构和工作原理进行了介绍,论述了母线动态控制方式,介绍了模块组成、功能模块设计,并给出了21.6 kW样机测试情况,对新一代大容量通信卫星的电源系统设计具有较强的指导意义。     

发电企业柔性工作流管理系统

发电企业传统管理信息系统技术难以很好地实现对流程性业务的管理。文中介绍了所开发的一个基于数据库的发电企业柔性工作流管理系统的系统模型及数据库设计、工作流实现算法、柔性工作流系统原型的设计，以及发电企业柔性工作流管理系统的实现。该系统具有柔性、集成性、重用性和可扩展性的特点，可以改进和优化发电企业业务流程等，在企业内部实现更好的业务过程控制和业务监督机制，从而减少企业对市场需求变化的反应时间。     

智能低压配电系统中电能质量监测器的设计

介绍了一种应用于智能低压配电系统电能质量监测器及其软硬件的设计方案.硬件系统采用以数字信号处理器(DSP)为核心的设计方案,软件系统采用实时多任务操作系统(RTOS)为运行平台的设计方案.研制的样机具有电压、电流、功率、频率等常规量监测及稳态谐波分析和电压上下凹捕捉等功能,同时还具备美观、实用的菜单式人机交互界面.进行了样机的测量精度实验和功能性验证实验.结果表明,该样机性能良好,达到了设计要求.     

高速无线芯片原型系统设计与实现

面对宽带高速无线芯片原型系统设计的实现目的,采用信号完整性方法,提出并实现了一个基于FPGA和ARM的高速无线芯片原型系统。该系统集成了高速无线芯片原型系统所需的完备设计资源。整个系统在围绕验证无线传输芯片原型系统上做出了全面配置,在电源、时钟、DDR等方面做了专门考虑和优化。实际测试结论表明,该原型系统所具备的高性能、可配置、可重构的特性,相对传统平台功配置更灵活、设计反复时间减少。     

双输入直流变换器的建模与闭环系统设计

在采用两个甚至多个输入源的新能源联合供电系统中,用单个多输入直流变换器(Multiple-Input Converter, MIC)代替原有的多个单输入直流变换器,可以简化电路结构,降低系统成本。采用MIC构成的新能源联合供电系统是一个典型的多输入-多输出耦合系统,因此,闭环系统的设计非常复杂,本文将以双输入Buck变换器为例,进行系统建模以及闭环调节器的设计,使得该系统稳态和动态性能达到要求。最后通过一个400W的实验样机验证该设计方法的有效性。此设计方法也可以应用于其它的双输入直流变换器构成的新能源联合供电系统中     

太阳能热气流透平发电系统数值模拟

太阳能热气流发电技术是目前国际太阳能研究领域的一个热点之一，但对负载条件下太阳能热气流发电系统的研究并不多。该文将整个太阳能热气流发电系统分成集热棚、烟囱和透平3个区域，分别建立各个区域的传热与流动数学模型。以西班牙试验电站模型为实例进行了数值模拟。计算结果表明，系统的最大输出功率略大于50 kW，与西班牙电站模型的额定功率相近，烟囱出口参数随透平转速的变化与自然对流原理相符，证明该文方法的正确性。此外，对MW级太阳能热气流发电系统进行了透平设计与计算，计算结果表明，系统输出功率超过10 MW。该文数值方法和设计方案为大规模太阳能热气流发电系统的设计和应用提供参考。     

模块化多电平变流器实验样机的设计

MMC已经成为工业界与学术界的研究热点,仿真分析虽然灵活方便,但有时与实际工况存在差距。首先设计了三相9电平MMC实验样机;然后遵照模块化的原则,设计了子模块;控制系统使用分层的构架,实现了不同层级的控制与保护;再利用载波移相、电压均衡控制及PR调节器实现了电容均压及环流抑制。最后通过实验验证了样机的性能。利用该平台能够为MMC的研究提供一个方便有效的手段。     

基于广域响应的大电网暂态稳定判别原型系统

基于响应的暂态稳定判别与控制技术是当前电力系统安全稳定领域的研究热点。目前已经提出了多种不同原理的暂态稳定判别技术,但距工程应用尚需解决很多问题。为分析比较各种判别技术的有效性和适用性,开发了一个基于广域响应的大电网暂态稳定判别原型系统。原型系统以PMU实时量测数据作为输入,分别实现了多种基于响应的暂态失稳判别技术的实时评估与可视化展示。介绍了原型系统的框架结构设计、功能模块实现和工程应用情况,并从时间尺度、数据量测以及控制策略生成等方面为基于响应的暂态稳定控制的下一步发展方向提出了建议。工程应用表明所开发的原型系统具有较好的使用价值,是分析比较各种基于广域响应的暂态稳定判别技术的有效工具。     

模糊电力系统稳定器的设计与实现

针对模糊控制系统具有多参数和非线性的特点，给出了一种基于Matlab的模糊电力系统稳定器快速设计开发方法，以克服传统的设计方法所具有的实现复杂且开发周期长等不足，简要介绍了如何由模糊逻辑工具箱和集成仿真环境Simulink来建立整个系统的仿真模型，由Real-Time Workshop将已取得满意仿真效果的模型转换为应用程序，然后将其下载到目标环境中运行，在线调整参数以达到最佳控制效果，从而实现快速原型开发，即可应用于实际系统。仿真结果表明所设计的模糊电力系统稳定器比传统的电力系统稳定器能更有效地抑制系统低频振荡。