关键词： 蓄电池   操作   直流系统   开关   失压  

摘要： 分析一起蓄电池开关的操作不当,造成直流母线失压事件,威胁着发电厂和变电站的安全运行。挖掘了暴露的问题,剖析了操作不当的原因,提出有效的防范措施,为操作人员提供借鉴。

关键词： 风力发电   非并网风电   开关磁阻发电机   直流负载   有限元分析   最大风能跟踪  

摘要： 风力发电是一种灵活机动、安全可靠的发电方式,但风能的波动、随机性,使得风电并网的应用受阻,导致弃风限电现象严重。为避免这类现象继续恶化,国内专家提出了非并网风电应用,即将风能直接应用于高耗能直流负载,不仅可平抑风电对电网的冲击,也能提升风电资源的利用率,使风电成本降低。开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,简称SRG)作为一种新型特种发电机,具有成本低、构造简单、适应恶劣环境等特点,在风力发电领域极具潜力,相应的研究也越来越多。若将SRG用于为高耗能直流负载供电,无需逆变单元,可简化风电设备,推动风电产业快速发展,带来很大的经济效益。本文首先介绍了开关磁阻发电机的发展现状,分析了三种高耗能直流负载特性,提出将开关磁阻风力发电机用于为此类负载供电,其次针对此类负载特性确定发电机的额定参数并对电机本体进行了初步设计,以提高SRG发电效率为目的,通过MathCAD计算软件和Ansoft Maxwell 16.0有限元仿真,对电机尺寸参数进行了计算和优化,以及开关磁阻发电机内部电磁场的有限元分析。最后基于Matlab软件建立了风力机模型,研究风力机的功率特性;针对开关磁阻风力发电机及其系统建模,研究最大风能跟踪的几种常规控制方法,建立基于直流负载的开关磁阻风力发电系统的仿真模型,结果表明开关磁阻风力发电机满足此类负载的供电要求以及该发电系统的可行性。

关键词： 直流断路器   串联谐振   断续模式   恒流充电  

摘要： 法国格勒诺布尔强磁场实验室捐赠的爆炸式直流断路器具有开断能力强、可靠性高等优点,可作为保护开关投入电源系统使用。为了使该断路器开关能够在电源系统中正常工作,需要重新为其研制充电及控制系统。基于电容器充电电源的研究现状,本文选择了高频LC串联谐振变换器作为断路器开关中储能电容器充电电源的拓扑电路。通过对串联谐振式充电电源的工作原理进行理论分析,得出在电流断续工作模式下,充电电源工作在零电流开关状态,且在开关频率和直流母线电压保持不变时,平均充电电流保持恒定,即在开环情况下能够实现恒流充电。在根据理论推导的结论对电路参数进行设计后,通过PSIM仿真验证了结论的正确性和参数的合理性,并重点分析了开关频率与谐振频率的比值和变压器分布电容对串联谐振电路工作特性的影响。结合设计的电路参数及爆炸式直流断路器开关对充电电源的性能要求,完成了充电系统中主电路的具体设计及元器件选型,以及以MC33066高性能谐振变换控制芯片为核心的控制电路设计,实现了驱动脉冲信号的产生、电压和电流信号采集及显示、软启动、过充保护和系统的故障保护等功能。同时完成了基于S7-300PLC的控制系统设计,并对系统控制流程进行了详细的介绍。最终通过多组充电实验,对研制的样机进行了性能测试。测试结果表明充电电源样机能够满足设计要求并安全稳定运行。

关键词： 永磁无刷直流电机   三相四开关逆变器   电流控制  

摘要： 三相四开关逆变器用两只串联的电容代替了三相六开关逆变器的一相桥臂,减少了开关管数量,具有开关及导通损耗小、驱动电路简单等优点。但当采用传统的双极性调制方法控制三相四开关逆变器驱动的永磁无刷直流电机时,与母线电容中点连接相为非导通相时,该相绕组通过电容与其他两相形成回路,在相反电动势的影响下该相电流不能为零,导致三相电流产生波动。另外由于三相四开关逆变器驱动永磁无刷直流电机时,导通两相间线电压会随工作状态发生变化,进而影响相电流变化速率,产生换相转矩波动。本文首先分析了三相四开关逆变器驱动的永磁无刷直流电机系统的运行特性,通过数学模型论证了与母线电容中点连接相为非导通相时电流波动的起因,分析了不同电压矢量作用下该相电流的变化趋势,得到两种调节矢量可以分别控制该相电流迅速增大和迅速减小。之后针对三相四开关逆变器驱动下的永磁无刷直流电机在正常导通区和换相区存在的电流波动问题,提出了一种电流控制策略。该电流控制策略使用双PI控制器控制电机转速和电流,当电机与母线电容中点连接相为非导通相时,在双极性调制的基础上,在每个控制周期中加入两个调节矢量与主矢量同时作用。通过建立数学模型,在非导通相电流变化率为零的基础上得到调节矢量占空比的计算公式,通过精确控制调节矢量的作用时间控制非导通相电流为零。在换相区,本文根据不同换相状态下开通相与关断相电流变化速率间的大小关系,在非换相相电流变化率为零的基础上得到调制占空比的计算公式,对关断相或非换相相开关管进行调制,抑制换相电流波动。与传统方法相比,该方法通过准确控制作用矢量的占空比,在正常导通区和换相区均保持良好的控制效果,无需根据转速及负载调节控制器参数,控制方法简单。另外具有固定的开关频率,并且每个控制周期中存在多种电压矢量,电流波动较小。此外,针对梯形波和正弦波的反电动势波形,本文分别进行了论述,证明了在梯形波与正弦波之间的任何反电动势波形,本文方法都适用。最后,搭建了永磁无刷直流电机控制系统实验平台,通过在不同工况下进行实验,证明了该方法不受负载及转速影响,具有良好的控制效果。并将上述方法与传统三相四开关逆变器驱动的永磁无刷直流电机电流控制方法进行对比实验,证明了该方法的优势。

关键词： 海上风电场   风电场并网   同步机   直流断路器   直流开关   江苏东台   升压站   并网发电   柔性直流输电   单位容量   数字化工厂  

摘要： 我国单位容量最大海上风电场并网近日,鲁能江苏东台200 MW海上风电场成功并网发电,这是我国单位容量最大、离岸距离最远的海上风电项目。东台风电场的并网,标志着我国海上风电从小规模试验示范向规模化发展。

关键词： H桥逆变   PWM   ARM   CPLD   变幅逆变电源  

摘要： 基于脉宽调制算法,研究了数字信号处理器生成PWM波形的实现及软件算法,并在此基础上研制了基于ARM和CLPD的高精度数字控制直流开关电源。实验结果表明：该设计提高了直流电压的利用率,使开关器件的损耗更小。此外,还提出了逆变电源H桥的控制算法,利用ARM、CPLD的数字信号处理能力,提高了系统的响应速度。经测试,系统实现了100～1 000 V的调压输出,输出稳定可靠,纹波输出〈0.05%,误差〈0.2%。

关键词： 换流站   换流变压器   极控系统   分接头控制逻辑  

摘要： 针对湖北某换流站母线转检修操作过程中出现极直流电压下降的情况,通过现场检查和查找软件控制程序,找出其原因是刀闸辅助接点故障导致合位信号无法送至极控系统,换流变压器分接头控制程序将分接头降至最低档引起了极直流电压的下降。

关键词： 开关稳压电源   降压型   STM32   LM5117   CSD18532KCS   MOS  

摘要： 设计了一种基于STM32的低功耗、高效率的降压型直流开关稳压电源。采用TI公司的LM5117同步降压控制器,它内部集成了PWM控制器、高边和低边NMOS驱动器,并且包含了一个高电压偏置稳压器,为PWM控制器和NMOS驱动器提供偏置电源。控制回路核心部件为STM32F103xxx微控制器,它内部包含了丰富的功能模块,利用其自带的ADC对输入的模拟信号进行多通道同步模数转换。经实际运行表明,此开关电源的电压转换效率较高,并具有低成本、高精度、低功率损耗、安全可靠等优点。

关键词： 光伏发电   副边移相控制   软开关   直流升压  

摘要： 针对传统boost电路升压比不高的缺陷,改进了一种组合式光伏发电直流升压电路,该电路结构前端采用boost电路和半桥电路串联组合成的升压逆变电路,用隔离变压器实现两级升压,副边采用副边移相控制的一种改进的三电平结构。改进后电路的开关管数量增加,电路中的开关管均实现软开关,从而减少开关过程中的损耗,电路的效率提高。该电路的特点:(1)电路结构简单明了;(2)平均电压增益较高,为后端的逆变提供一个较高的电压;(3)所有开关管实现软开关功能,效率提高。

关键词： DC-DC   变换器   LM5117   CSD18532KCS   MOS   场效应管  

摘要： 为了提高输出电压、电流的稳定性,本文设计了一款降压型DC/DC开关电源电路。采用降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件组成的BUAK电路工作原理,然后对电路的各子电路:包括输入电路、降压电路和显示电路进行了分析和设计,最后综合子电路与芯片性能设计了整体电路。该电路在输入电压16V,输出电压偏差小于100m V;最大输出电流稳定在3A。