無功功率是影響電壓穩定的一個重要因素,它關系到整個電力系統能否安全穩定的運行。由于工業企業存在大量低功率因數、沖擊性負載,導致大量無功的產生;同時,隨著電力電子技術的發展,在工業領域內大功率的電力電子設備得到廣泛運用,然而,由于電力電子設備的非線性特性,運行時又會產生大量諧波,因此,如何將無功補償與諧波抑制同時進行考慮,是未來無功補償技術領域的重要研究課題之一。 本文介紹了功率理論的發展,以及常用的無功補償方式的原理和特點,同時重點介紹了瞬時無功功率理論以及以此為基礎的TSC無功補償控制器。在硬件方面,本文設計了基于LF2407ADSP芯片的TSC控制器、控制器外圍電路及主電路三大模塊。在軟件方面,本文包括數據采集軟件、控制投切算法、觸發控制軟件三部分。其中著重介紹了無沖擊電流投入電容的設計思路,得出了一個好的電路。 軟件仿真和樣機實測結果表明,這種TSC裝置在提供動態無功功率補償和減小沖擊涌流方面具有優良的性能。
上傳時間: 2013-04-24
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大功率電力電子裝置的廣泛應用使電力系統無功功率補償和諧波污染問題日趨嚴重,動態無功功率補償和諧波抑制成為現代電力傳動領域研究的熱點。傳統補償技術由于主控制器運算能力的限制,難以對實時信號進行有效分析,影響了補償效果。而DSP計算速度快,能夠實現復雜的數字信號處理或數字實時控制。本文針對礦井直流提升機的無功補償問題,設計了一種基于DSP的TCR型動態無功補償器,以穩定電網電壓、減小電壓波動,提高功率因數。 本文綜述了無功補償技術的國內外研究概況、水平和發展趨勢,基于 MATLAB 對電力電子裝置諧波源進行了諧波分析與仿真,分析和介紹了 TCR 的無功補償原理及瞬時無功理論,確定了無功補償系統主電路及其控制系統,提出了系統的總體方案。 本設計選用 TMS320F2812 DSP 芯片作為主處理器,設計了信號輸入、濾波放大和信號調理等 DSP 外圍硬件電路;軟件方面采用模塊化設計,編寫了軟件流程圖,給出了部分程序代碼。 本文基于MATLAB軟件對無功補償控制系統的補償效果進行了模擬仿真。仿真結果表明:系統線電壓、負載無功功率和TCR無功功率等在兩個周期內達到穩定,系統線電壓波動小于3%,系統線電壓和系統線電流中僅含有較少量的5次、7次和 11 次諧波,總諧波畸變率滿足《公用電網諧波》標準的要求,為在煤礦中的實際應用提供了理論基礎。
上傳時間: 2013-07-24
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開關電源具有體積小、重量輕、效率高、發熱量低、性能穩定等優點,廣泛應用于電子整機與設備中,在以往的AC-DC電路中,由二極管組成的不可控整流器與電力網相接,為在電網中會產生大量的電流諧波和無功功率而污染電網,使得功率因數較低。為了提高AC-DC電路輸入端的功率因數,采用了功率因數校正。 本文采用TMS320F2812實現開關電源的功率因數校正,分析了DSP實現功率因數校正的控制方法和具體實現,對于軟件中參數的標么值實現進行了理論推導,為了使輸出功率在輸入電壓變化的一定范圍內保持不變,采用了前饋電壓,對于數字PI調節環采用了抑制積分飽和的方法,以防止系統失控。 論文中通過對AC-DC整流電路和加入Boost功率因數校正后的電路進行了Matlab的仿真,通過輸入電壓和輸入電流波形的比較,可以很容易地看到功率因數的提高。 在具體的電路實現中,采用霍爾元件檢測輸入電感電流、輸入電壓和輸出電壓,經過DSP的A/D采樣后,在DSP內部經過程序計算,輸出PWM波形驅動MOSFET的開通與關斷,使輸入電感電流波形與輸入電壓波形一致。 本文實現了系統仿真,給出了仿真波形,分析了硬件設計電路并完成了電路的局部仿真,軟件編程方面給出了主程序和各個子程序的軟件流程圖,提出了以后研究的方向。
上傳時間: 2013-06-17
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近年來隨著用電設備對供電電源的性能和可靠性要求越來越高,不間斷供電系統(UPS)得到了廣泛應用。UPS模塊化并聯可實現大容量供電和冗余供電,是提高UPS容量和可靠性的一條重要途徑,因而被公認為當今逆變技術發展的重要方向之一。 本文主要致力于無輸出隔離變壓器的逆變器并聯系統環流特性及其并聯控制實現的研究。首先探討了基于電壓電流雙閉環控制的逆變器控制設計方法,在確定雙閉環控制逆變器閉環傳遞函數并了解其等效輸出阻抗特性的基礎上,建立了基于等效輸出阻抗的并聯系統模型分析其環流特性,并提出了一種新的基于有功功率和無功功率的逆變器并聯控制方案,包括:基準電壓相位和幅值的調整,PI控制參數設計,有功和無功功率計算,逆變輸出電壓同步鎖相等。此外本文還特別討論了雙閉環控制逆變器輸出電壓直流分量產生原因,提出了逆變器輸出電壓直流分量檢測與高精度數字調節方法,研究了雙閉環控制逆變器并聯系統直流環流產生原因及其檢測與抑制方法。最后通過實驗和實驗波形驗證本文所介紹的逆變器并聯控制方案的可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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高壓動態無功補償及濾波裝置(TCR型SCV)SVC=FC+TCRTCR: Thyristor Controlled Reactor 晶閘管控制電抗器SCV: Static
上傳時間: 2013-07-21
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深入研究了我國10kV配電網特點和饋線自動化技術,設計了以基于FTU和電力線載波通信的集中式保護為主、基于FTU的重合閘保護為輔的饋線自動化方案,不論通信是否正常,都能實現線路故障區段的自動隔離和非故障區段的供電恢復,設計并制作了基于ARM的饋線自動化終端硬件,實現了FTU主要的軟件功能,并對FTU所處惡劣環境中幾種典型的干擾的產生機理和頻譜特性進行了分析,在硬件和軟件方面采取了必要的抗干擾措施來提高FTU的可靠性,最后在實驗室和10kV現場進行了實驗和測試,結果表明所研制的FTU達到了預期的要求。
上傳時間: 2013-05-25
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在國內新的電力市場形勢的變化下,配電網自動化尤其是配電網自動化中的無功補償和配電數據監測在電力企業中的重要性越來越顯著。另一方面,我國電力供需矛盾趨于緩和,電力負荷控制系統的控制功能變得很少使用,造成了資金、資源的很大浪費。為了使這些資源更有效地服務于配電網自動化建設,在充分整合電力負荷控制系統原有硬件資源的基礎上,開發了基于ARM的智能控制器來實現對電網的無功補償和配電監測,對原有的數據資源進行了進一步的開發利用。 本論文主要完成了以下幾個方面的工作: 1、研究電網數據采集方法、高速數字信號處理算法、智能無功補償算法。 2、研究基于GPRS的分布式網絡結構及國家電網公司通信協議《電力負荷管理系統數據傳輸規約—2004》的實現。 3、研究基于高性能嵌入式系統的終端軟、硬件平臺的實現
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,隨著FPGA技術的出現,憑借著它在設計上的優越性,使得它在各電子設計領域上備受關注。在數字控制系統的應用領域也越來越廣泛。本課題主要研究了FPGA技術和無線通訊技術在高頻感應加熱控制系統的應用,目的在于實現一個安全穩定的高頻感應加熱環境。 本文首先介紹了高頻感應加熱系統所涉及的一些概念及所要用到的一些技術。然后對系統實現的原理及實現可行性進行了深入的研究分析,確定了主電路的拓撲結構為串聯諧振式,功率調節方式為容性移相調功:計算確定了系統中各個元件的參數和符號。最后按照FPGA的設計流程,設計實現了系統所需的各個硬件電路。 本文將無線通訊的技術引入了高頻感應加熱系統的控制。利用FPGA技術將RF無線通訊電路的控制部分與其他控制電路集成到一塊FPGA芯片里,這樣大大縮小了系統的體積,提高了系統的穩定性。使得對高頻感應加熱系統的控制更加智能化,同時也使得其操作安全性得到了很大的提高,從而達到了我們的目的。 研究結果表明,利用FPGA技術以及無線通訊技術的集成來實現智能化數字控制系統是很可行的方法。本文研究的感應加熱控制系統運行良好。
上傳時間: 2013-05-31
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1) 全數字化設計,交流采樣,人機界面采用大屏幕點陣圖形128X64 LCD中文液晶顯示器。 2) 可實時顯示A、B、C各相功率因數、電壓、電流、有功功率、無功功率、電壓總諧波畸變率、電流總諧波畸變率、電壓3、5、7、9、11、13次諧波畸變率、電流3、5、7、9、 11、13次諧波畸變率頻率、頻率、電容輸出顯示及投切狀態、報警等信息。 3) 設置參數中文提示,數字輸入。 4) 電容器控制方案支持三相補償、分相補償、混合補償方案,可通過菜單操作進行設置。 5) 電容器投切控制程序支持等容/編碼(1:2、 1:2:3、 1:2:4:8…)等投切方式。 6) 具有手動補償/自動補償兩種工作方式。 7) 提供電平控制輸出接口(+12V),動態響應優于20MS。 8) 取樣物理量為無功功率,具有諧波測量及保護功能。 9) 控制器具有RS-485通訊接口,MODBUS標準現場總線協議,方便接入低壓配電系統。
上傳時間: 2013-11-09
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合理利用有效的控制策略提高有源濾波器的本身的補償性能越來越成為各國學者研究重點。本文從有源濾波器的數學模型出發,詳述有源濾波器的數學建模過程。并且針對諧波電流的檢測需要較高的準確度和較好的實時性以及有源濾波器工作時的非線性與不確定性的特點,基于瞬時無功功率補償法的諧波電流檢測方法。有效的計算出電網中諧波電流、無功以及負序電流。并根據該算法的特點,將實時檢測出的畸變電流通過控制算法,研制的有源濾波器可對不對稱三相負載起到平衡作用。在MATLAB/simulink平臺下搭建仿真模型,與傳統的有源濾波器進行對比,仿真結果表明這種有源濾波器能夠更加迅速、精確的補償諧波電流。
上傳時間: 2013-10-10
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