单相配电网多用户通信中的频谱优化

提高配电网信道利用率、改善网络服务质量是配电网多用户通信系统的重要目标。讨论了在单相电力线条件下实现下行广播信道多用户频谱优化的方案,以及电力线多用户频谱优化问题的数学模型。给出了解决信号功率谱限制条件下的多用户频谱优化快速算法。在典型电力线信道环境下,比较了单用户和多用户传输性能。仿真结果表明,利用频谱优化的多用户传输能明显提高通信传输速率,对提高配电网通信性能具有重要的实际意义。     

电力变压器的宽频带建模及阻抗分析

为了能够在设计阶段正确地预测变压器线圈中快速暂态过电压的分布,需要对变压器线圈进行宽频范围的建模。将多传输线模型应用于变压器线圈宽频率范围的建模并计算等值电路的入端阻抗,可以比较全面地了解线圈中自然频率分布及暂态响应的频率特性,并比较容易地通过测量模型变压器的入端阻抗,验证电路模型的频率有效范围。本文首先分析了基于柱坐标的环形多传输线模型与基于直角坐标的直线多传输线模型的等效性,推导了相模转换的计算公式,从而获得传输线π型等值电路参数,然后采用节点法求得入端阻抗和电压传递函数。模型线圈入端阻抗测试结果验证了电路模型在约20MHz频率以内可以满足工程计算的需要。     

TCR-TSC型SVC的非仿射非线性控制器设计

对由晶闸管控制电抗器（TCR）型装置与多个晶闸管开关电容器（TSC）型装置组成的静止无功补偿系统（SVC）建立了一个新的非仿射非线性模型，该模型以晶闸管的触发角为控制量，根据非线性控制的逆系统方法，设计的相应的非线性反馈线性化和极点配置的组合控制器，在控制器的设计中利用插值法导出了一个超越方程函数的具有较高精度的近似计算公式，仿真结果表明了该设计方法的正确性和有效性。     

基于干扰对消原理设计应用于高压直流系统的有源直流滤波器

有源直流滤波器是高压直流输电系统谐波抑制的主要装置之一.针对现有控制方案的缺点,提出一种基于干扰对消原理的控制策略.新的控制策略中,选取传输线电流作为反馈信号,把整流站谐波电流视为系统干扰源,由多个滤波器构建补偿控制器去消除系统干扰.在不改变系统特征方程的条件下,可以有效地改善系统稳态误差,并进一步简化主控制器的设计,从而提高系统的响应速度,增加系统稳定裕量.仿真和实验的结果验证了该控制方案的优越性.     

实现动态相量测量的FIR数字滤波器最优设计

为实现动态和暂态条件下同步相量的精确测量,提出基于一组线性相位有限冲激响应数字滤波的动态相量测量算法,系统阐述了算法的理论基础和设计方法。动态相量表示成一组基函数的加权和,由基函数优化选取和权重最小二乘估计实现测量滤波器的最优设计。通过将干扰分量加入优化目标产生陷波效果,实现对任意指定频率的谐波和间谐波,以及故障条件下衰减直流分量的有效抑制。测量滤波器的频响分析和相量测量的误差检验结果表明算法具有很高精度和良好适应性,特别适合于工程应用。     

电磁脉冲模拟器下架空线缆响应的实验研究

实验研究架空线缆的电磁脉冲(EMP)响应。利用有界波EMP模拟器和辐射波EMP模拟器产生的电磁环境,分别开展了架空线缆的响应实验,有界波模拟器下进行了4.6m长、0.5m高的单、多根短线缆响应实验,辐射波模拟器下进行了40m长、3.3m高的长线缆响应实验。实验测试了线缆在端接不同负载时端点处的电流响应,并与基于Agrawal模型的计算结果进行了对比。结果显示,两种实验环境下的测量和计算结果吻合较好。这表明,有界波EMP模拟器和辐射波EMP模拟器均可以开展线缆的EMP响应实验研究,并且实验结果也验证了运用Agrawal模型预测分析线缆EMP响应的有效性。     

基于Hilbert移相滤波的全数字锁相环

提出了一种基于Hilbert移相滤波实现的全数字锁相环,用于实现低频交流信号频率和相位的数字化测量。先将被测信号经过模数变换后输入到一对全数字的Hilbert移相滤波器,得到幅值相等相位相差90的两个信号,计算出输入信号相位角,再将输入信号相位角输入到一个基于锁相环结构设计的全数字处理系统,测算出信号的频率和相位。该测量方法充分利用了信号波形本身所包含的相位信息,提高了低频交流信号相位鉴别的准确度及锁相跟踪的速度,减少了测量过程达到稳定所需的时间。该算法可通过数字信号处理器(DSP)等微处理软件方便地实现。适用于测量电力系统工频电压信号的频率和相位,所获得的数据既可用于电力系统的监测,也可为需要同步工作的电力电子设备提供相位基准。     

一种用于电磁发射的电感电容混合型储能脉冲电源

为探索电感储能脉冲电源用于电磁发射的可行性,研究了电感电容混合型meatgrinder脉冲电源电路.分析了带轨道炮负载的这种混合储能型脉冲电源系统的工作原理,结合仿真,研究了电源模块中电感、耦合系数和电容等参数对系统性能的影响,讨论了多个电源模块的并联运行问题.通过合理设计电源电路参数,这种脉冲电源电路用于轨道炮的发射是可行的,并且通过多模块的并联运行可以获得理想的脉冲电流波形和更高的系统能量转换效率.     

并联型直流有源电力滤波器的控制系统设计

并联型直流有源电力滤波器可以有效抑制高压直流输电线路谐波,但该滤波器对其控制系统的性能要求也较高。文中采用输电电流高增益反馈控制方法作为控制策略,并依此方法确定了各项设计参数。同时,针对该控制方法的要求基于数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）设计了一套控制器装置。该装置通过锁相环实现了同步采样和控制。该方法既提高了谐波检测准确度,又能使数字滤波处理的通带频率自动跟踪系统频率变化。该装置实现了一种具有较小相移的脉宽调制模块,保证了谐波抑制性能和滤波系统的稳定。基于该控制系统的样机实验获得了良好的谐波抑制效果。     

新型电感储能型电磁炮脉冲电源拓扑

提出了一种用于电磁发射的电感储能型电磁炮脉冲电源拓扑。该拓扑中两储能电感充电时串联,放电时并联,以实现电流倍增。与meatgrinder电路相比,该电路两储能电感之间不需要磁耦合,具有设计简单灵活、容易制造的特点。为避免电感储能断路时断路开关出现过电压问题,用电容作为能量转换器件可实现开关的零电压断路。对该脉冲电源系统的工作原理进行了理论分析,搭建了小型实验系统,验证了该电源拓扑的可行性。以轨道炮为负载,对电感、电容参数对系统性能的影响进行了仿真分析,结果表明多个电源模块的并联运行能明显提高系统能量转换效率。