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智能监测装置

  • 高压变频器前侧逆变晶闸管自供电驱动系统研究与设计.rar

    随着电力电子技术的发展,高压换流设备在工业应用中日益广泛。其核心元件晶闸管(SCR)的电压与电流越来越高(已达到10KV/10KA以上),应用场合要求也越来越高。在国际上,晶闸管的光控技术发展日益成熟。根据对国内晶闸管技术发展前景和需求的展望,本文采用自供电驱动技术与光控技术相结合,研发光控自供电晶闸管驱动控制板,然后与晶闸管本体相结合即形成光控晶闸管工程化实现模型,其可作为光控晶闸管的替代技术。 在工程应用中,光控晶闸管的典型应用场合为四象限高压变频器和国家大型直流输变电系统等。随着国家节能工程的实施,高压变频器的应用范围越来越广泛,已成为工业节能中的重要环节。高压直流换流系统难度大,技术复杂,要求高,本论文研究的光控晶闸管替代技术只作为其储备技术之一。本论文以电流源型高压变频器作为该光控晶闸管替代技术的应用背景重点阐述。 电流源型高压变频器为了提高单机容量,通常是数个SCR串联使用。随着系统容量越来越大,装置对高压开关器件的要求也越来越高。如果一组串联SCR中某一个SCR该导通时没有导通,那么加在该组SCR上的电压都将加到该SCR上形成过电压,造成该器件的击穿损坏,甚至于一组串联SCR都被烧坏。为了克服上述问题,保证高压变频器中串联晶闸管能够安全可靠的工作,提高系统可靠性,有必要为晶闸管配备后备驱动系统。本文提出了给SCR驱动电路增设自供电驱动系统——SPDS (Self—Powered Drive System)的解决办法。SPDS基本功能是通过高位取能电路利用RC缓冲电路中的能量为监测电路和后备触发电路提供正常工作所需要的能量。它的优点是由于缓冲电路与晶闸管同电位,自供电驱动系统要求的电压隔离水平可以从几千伏降低到几百伏,节省了高压隔离变压器,节省了成本和体积,提高了系统可靠性。国外对相关内容已经有了深入研究,并将其应用在高压变频器产品中。在国内,目前还没有查到相关文献。本文为基于晶闸管的电流源型高压变频器设计了一种高压晶闸管自供电驱动系统,填补了国内空白,为自供电驱动系统的推广应用和其他高压开关器件自供电驱动系统的研制提供了参考。 本文详细介绍了串联高压晶闸管驱动系统的要求和RC缓冲电路的工作特 点,进而提出了SPDS的工作原理和具体实现方式,阐述了SPDS各部分组成及其功能。SPDS的核心技术是取能回路和触发方式的设计。本文在比较各种高压取能方式和触发方式优缺点的基础上,选择采用RC缓冲取能方式和光纤触发方式。 论文基于Multisim10仿真软件,结合高压晶闸管自供电驱动系统取能电路的原理,对高压晶闸管自供电驱动系统的核心部分——SPDS取能电路进行了仿真。通过搭建带SPDS取能电路的单相晶闸管仿真电路和电流源型高压变频器前侧变流电路的仿真模型,详细讨论了影响RC取能回路正常工作的各种因素。同时,通过设定仿真电路的参数,分析了其工作状况。根据得到的仿真波形图,证明了高压晶闸管自供电驱动系统可以达到有效触发晶闸管导通的设计目标,具有可行性。 为考察SPDS的实际工作性能,本文搭建了简易的SPDS低压硬件实验平台,为其高压条件下的工程化应用打好了基础。 在论文的最后,对高压晶闸管自供电驱动系统的发展方向进行了展望。 关键词:高压变频器;晶闸管驱动;自供电系统;高压换流;光控晶闸管

    标签: 高压变频器 逆变 晶闸管

    上传时间: 2013-05-26

    上传用户:riiqg1989

  • 智能光伏充电控制系统的研究.rar

    在能源日渐枯竭、环境污染日益严重的今天,太阳能作为一种新兴的绿色能源,以其取之不竭、用之不尽、无污染等优点,受到人们越来越多的重视。作为太阳能利用的一种有效方式,光伏发电技术得到了迅速地发展。 光伏充电控制系统是光伏发电系统中重要的组成部分,光伏电池将太阳能转变为电能,蓄电池将转化出来的电能储存起来,充电控制系统在该过程中起着枢纽作用。本文以光伏充电控制系统作为研究对象,从系统的参数选择、拓扑结构、控制策略、最大功率跟踪及蓄电池的保护等方面作了详细的分析和研究。论文主要工作如下: 1)本文详细介绍了最大功率点跟踪技术在光伏充电系统中的应用,分析和比较了常用的最大功率点跟踪方法的优缺点,讨论了一种改进的MPPT算法--“山峰”逼近法。与原有的跟踪方法相比,该方法具有良好的启动特性,最大功率点跟踪精度、系统对外界条件变化的响应速度和运行的稳定性都有一定的提高。仿真结果表明这种算法能够准确地找到最大功率点。 2)通过对蓄电池充电特性和常用充电方法的分析,制定了本文所采用光伏充电方法,其充电过程分为最大功率充电、恒压充电和浮充电三种状态。该方法综合了恒流充电快速、安全的优点和恒压充电能够控制过充电以及在浮充状态保持电池100%电量的优点。 3)分析和比较了不同光伏充电控制系统的结构、性能和特点,确定采用Buck拓扑作为智能光伏充电系统的主电路结构,该电路结构简单,运行可靠,可以满足最大功率跟踪和光伏充电的要求。给出了该系统主电路、控制电路各元件参数的选择和系统的软件设计流程图。 4)根据前面的理论研究,本文设计制作了智能光伏充电控制系统的实验样机,并进行了实验研究,获得了良好的实验结果。

    标签: 智能光伏 充电控制系统

    上传时间: 2013-07-20

    上传用户:amwfhv

  • 电力电子装置电磁辐射问题的场分析.rar

    随着电力电子技术的迅速发展,电力电子装置正在向着高频化、大容量、小体积的方向发展,其电磁环境也变得更为复杂,随之带来的辐射电磁干扰也日益严重。在电力电子装置设计初期开展电磁兼容数值仿真和预测对解决复杂的电磁干扰问题意义重大。 本文介绍了国内外电力电子装置电磁兼容的研究现状。针对电力电子装置电磁兼容的复杂性,讨论了使用仿真软件进行电力电子装置电磁兼容分析的策略,主要面向电源印制电路板(PCB)、控制箱和变流器机柜全波电磁仿真的具体应用进行了研究。 首先对PCB电源板进行电磁兼容预测。采用软件Protel99SE和CST微波工作室(R)(CST MICROWAVE STUDIO(R),简称CST MWS(R))相结合进行分析,得到.PCB板的表面电流和电场分布图。根据分布图,分析电源板的辐射特性,提出提高PCB电磁兼容性的优化设计的设想,在PCB设计过程中加入对PCB电磁兼容性分析的场仿真,使PCB的电磁兼容分析有一个直观的参照物,有助于指导PCB的布局布线,对PCB优化设计,提高产品性能有重要作用。根据仿真结果将PCB电源板近似等效成电偶极子模型。 其次应用CST MICROSTRIPESTM软件计算控制箱的屏蔽效能,并在控制箱插入PCB电源板后进行辐射特性分析。 最后应用全波电磁仿真软件CST MWS(R)对变流器机柜进行电磁辐射干扰瞬态仿真,分析过程中考虑到了IGBT的开关尖峰、线缆和易产生干扰的电子元器件以及整个机箱机柜。运用线性网络理论对仿真结果进行标定,由此提出改进措施—采用unit cell和微扰理论设计屏蔽网,有效地抑制了电磁辐射。

    标签: 电力电子装置 电磁辐射

    上传时间: 2013-04-24

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  • 输电线路综合在线监测终端——基于ARM的数据采集和传输系统的设计与实现.rar

    随着我国工农业生产的发展和人民生活水平的提高,作为国民经济基础之一的电力行业取得了迅猛的发展,电力系统输配电的安全性和可靠性也越来越受到电力系统运行、管理和科研人员的关注。输电线路的各种事故是影响电力线路安全运行的重要因素之一。本文正是在这一前提下,在参考国内外大量文献及研究成果的基础上,设计实现了一套输电线路综合在线监测系统。 本文研制的输电线路在线监测终端通过测量线路的泄漏电流、分布电压、气候参数以及图像信息,并将数据进行采集、处理后,将数据发送到后台监控中心,达到对输电线路运行状况进行实时监测的目的,并以此为依据给出线路的评估信息提供给电力部门作为其安排检修的依据,可以大大减少电力部门的工作量并预防线路事故的发生。 针对本系统功能丰富、监测参数众多的特点,作者设计了基于ARM的数据采集与传输系统。通过对ARM资源的合理分配,实现了监测终端的数据采集处理功能。终端的数据传输功能由ARM和无线传输模块配合完成,实现了GPRS和GSM SMS两种数据传输方式。 本文是对输电线路综合在线监测终端数据采集与传输系统设计和研究工作的总结,本文内容主要偏重于监测终端硬件和软件的研究设计。论文在最后一部分对运行得到的数据也进行了分析、总结。 本文研制的输电线路综合监测终端已在在几条高压输电线路上挂网运行,运行结果表明系统各方面性能良好,满足设计要求。

    标签: ARM 输电线路 在线监测

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zhaiyanzhong

  • 20kW车用铅酸电池智能管理系统.rar

    环境的不断污染、石油能源的加剧消耗促使纯电动车成为了各国各汽车厂商争相研究的对象。而阀控免维护铅酸蓄电池(VRLA)凭着其低廉的价格优势占据了车用蓄电池的大部分市场份额。本文旨在开发一套完整的VRLA蓄电池管理系统,包括蓄电池状态检测、均衡充放电管理、温度管理、充放电管理等。 本文首先讨论了车用VRLA蓄电池的特性,包括其失效模式、改进方式以及各种充电方法对其物理上的影响。随后,针对VRLA车用蓄电池,本文着重讨论了电动汽车蓄电池的智能管理系统,第三章到第四章详细介绍了装载车内的管理系统(检测系统、均衡系统);第五章着重讨论了置于车外的充放电管理系统的设计和实现。 状态检测系统系统主要包括电池状态采集系统以及剩余容量SoC、健康状态SoH测量系统。本文针对电动汽车这个特殊应用场合,提出了一种新的同时基于AH定律、Peukert方程、温度修正、SoH以及开路电压的的容量预测方法。 均衡充电系统的目的是保持串联电池组单体电池容量的均衡。均衡管理系统主要包括控制器、开关组件以及辅助均衡充电器三个部分。 主充电系统采用的是正负脉冲的充电方式,本系统通过一个全桥双向DC/DC变流器来实现。主充电器的功率等级为20kW,在本课题组中,这个功率等级较之以往有较大的突破。

    标签: 20 kW 车用

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:飞翔的胸毛

  • 功率因数补偿装置中FFT谐波检测算法研究.rar

    功率因数补偿装置中FFT谐波检测算法研究,很有参考意义

    标签: FFT 功率因数 补偿装置

    上传时间: 2013-06-29

    上传用户:tzl1975

  • 大时滞系统参数自整定控制的研究.rar

    工业生产过程中,时滞对象普遍存在,同时也是较难控制的,尤其是大时滞对象的控制一直都是一个难题。而很多温度控制系统都是属于大时滞系统,常见的智能温度控制器虽然在温度控制的实际应用中表现了比较理想的控制效果,但它仍然属于将参数整定与系统控制分开处理的离线整定方法,如果工况发生变化就必须重新调整参数。针对这一问题,为了实现时滞系统参数自整定的控制,本文将神经网路控制、模糊控制和PID控制结合起来,设计了基于神经网路的模糊自适应PID控制器。 首先,本论文分析了时滞系统的特点,讨论了几种时滞系统较为成熟的常规控制算法:微分先行控制算法、史密斯预估控制算法、大林控制算法,并深入研究了它们的控制性能;并且通过仿真对这三种控制方法在温控系统中的控制性能进行了比较。 其次,在分析PID参数自整定传统方法的基础上,设计了一种改进方法,并设计了相应的控制器。该控制器综合了模糊控制、神经网络控制和PID控制各自的长处,既具备了模糊控制简单有效的控制作用以及较强的逻辑推理功能,也具备了神经网络的自适应、自学习的能力,同时也具备了传统PID控制的广泛适应性。该方法不需要离线整定参数,实现了在线自整定参数。仿真实验表明了该控制器对模型和环境都具有较好的适应能力和较强的鲁棒性。 最后将基于神经网路的模糊自适应PID控制器应用于贝加莱PID温控装置,能够出色地实现参数的在线自整定。理论分析、系统仿真、实验结果都证实了这种控制策略能有效地减少系统超调量,并减少了调节时间,提高了系统的实时性和控制精度。

    标签: 时滞系统 参数 自整定控制

    上传时间: 2013-07-05

    上传用户:xinyuzhiqiwuwu

  • 电机主要运行参数的监测研究.rar

    随着计算机技术、电力电子技术的发展,使得电机性能指标也相应的提高和日益完善。这些变化对电机提出了越来越高的性能与质量指标,也使电机性能的精确测试显得更为重要。但监测保护设备的发展相对落后。 本文根据电机运行的特点,采用单片机AT89S52和传感器测试技术,构建了对电机主要运行参数的监测系统。该系统既可以完成现场的实时监测,又可以对多个电机完成连续的参量分析。该系统由参数测量部分,系统的硬件电路组成部分以及软件实现部分组成。参数测量部分的设计包括传感器的选型、放大电路的设计、滤波电路的设计以及硬件电路可靠性措施等。在系统的硬件电路组成部分的设计包括了测试仪和抄写器的电路组成,以及两者之间的无线通信,还包括了抄写器与上位机之间通过USB的通讯。在软件实现的部分通过软件的编写完成各个模块之闻的联系。在界面显示单元设计了基于虚拟仪器的软件平台,其中包括总体设置、历史数据读取、数据图形化显示和数据表格化显示,并对存储的数据进行读取和删除等操作。可以打印指定时间段的历史数据,使用户能够清楚知道该时间段内信息的变化情况。软件的界面友好,显示直观,操作简便。实验结果表明本设计可以满足实际要求、误差较小,可应用于实际应用系统。本监测系统为以后研制更大规模的管理系统迈出了具有基础性和开拓性的一步,其成果具有先进性和潜在的经济效益。

    标签: 电机 运行参数 监测

    上传时间: 2013-06-21

    上传用户:AbuGe

  • 光伏发电系统逆变技术研究.rar

    在能源枯竭及环境污染问题日益严重的今天,光伏发电是未来可再生能源应用的一种重要方法。本文以光伏逆变技术为研究对象,对光伏系统最大功率点跟踪方法、光伏智能充电控制策略、光伏并网系统拓扑结构与控制方法、光伏并网与有源滤波统一控制方法等问题进行了深入研究。 在扰动观测法的基础上,提出了一种直接电流控制最大功率点跟踪方法,通过检测变换器输出电流进行最大功率点跟踪控制,简化控制算法,同时省去了扰动观测法中的电压和电流传感器,降低系统成本。 研究了一种实用的光伏系统蓄电池充电控制策略,将最大功率点跟踪与智能充电控制有机结合在一起,充分利用光伏电池的输出功率,缩短充电时间,提高充电效率;研究了一种全数字式逆变器,通过电压有效值外环和瞬时值内环的双闭环控制,既能保证系统输出电压的稳态精度,又能保证瞬变负载条件下的动态特性。研制了一套3kW光伏独立发电系统并进行了实验验证。 针对住宅型光伏并网逆变器体积小、性能价格比高的要求,研究了一种基于导抗变换器的并网逆变器拓扑结构,相比于传统电流型逆变器,本拓扑省去了笨重的电抗器,同时利用高频变压器进行能量传递和电气隔离,进一步降低了系统损耗和体积,降低系统成本。 经研究发现,由于导抗变换器的固有特性,采用传统的SPWM调制方法将导致并网逆变器输出平顶饱和的非正弦电流,造成对电网的谐波污染,提出了一种新型改进调制模式。该方法可以实现高功率因数、低谐波并网发电。根据上述理论分析,研制了一台3kW单相光伏并网逆变器,实验结果验证了理论分析的正确性。 研究了一种三相电流型并网逆变器拓扑结构及其控制方法,采用改进调制模式对其进行控制,在谐波抑制方面取得了满意的效果。提出的三相并网逆变方案,相比于传统三相并网逆变器,具有如下显著优点:系统中任意一相都是一个独立的子系统,不受其它相影响,即使在某一相或某两相损坏的情况下,剩余相也能正常运行,增加了系统的冗余性;在三相电网不平衡情况下,本方法也能提供稳定的三相电流,增加系统抗电网波动能力。初看起来本方案使用的导抗变换器和变压器有3套,但是每相承受的功率容量只有系统总功率的三分之一,这样可以选用较小容量的器件,有利于高频电感和变压器的制作和生产。提出了一种基于导抗变换器的三相电流型逆变器实现方案,利用导抗变换器将输入直流电压变换为高频正弦电流,经高频变压器隔离及电流等级变换后进行裂相调制,输出为三相正弦电流。该方法不仅省去了传统电流型逆变器直流侧电抗器,而且采用高频变换进行功率传输,减小了隔离变压器及输出滤波器的体积,有利于装置的小型化和降低成本。 针对光伏电池输出电压较低的问题,研究了一种单级式三相升压型并网逆变器,通过一级变换同时实现升压和DC/AC变换功能,并且提出了一种基于DSP芯片的控制策略,本方法仅用一个电压传感器就能替代原先的三个电压传感器:每个载波周期短路相只进行一次开关动作,同时任何时刻只有2个开关管导通,可有效降低系统的开关损耗和导通损耗;由于采用DSP控制,具有控制灵活、稳定性高、成本低、并网电能质量好,便于功率调节等优点。 提出了一种光伏并网与有源滤波兼用的统一控制策略,在同一套装置上既实现光伏并网发电,又实现谐波补偿,克服目前的光伏发电装置白天发电、夜间停机的不足,提高系统利用率。详细分析了无功电流和谐波电流的检测方法、光伏并网发电有功指令电流的生成方法及电流环控制器和电压环控制器的设计方法,并对光伏并网发电与有源滤波统一控制模式和单一有源滤波模式进行了讨论,仿真和实验结果验证了所提出的系统结构及控制策略的正确性和可行性。

    标签: 光伏发电系统 逆变 技术研究

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:dancnc

  • 全功能交通灯设计智能交通灯.rar

    全功能交通灯设计+智能交通灯 全功能交通灯设计+智能交通灯

    标签: 交通灯 智能交通灯

    上传时间: 2013-06-19

    上传用户:xg262122