针对现代中低压电网电能质量的监测及谐波治理的需要,论文综合运用嵌入式技术、现代信号处理技术、虚拟仪器技术设计了一种新型低功耗、集成化的电网参数监测仪。此系统实现了对三相电网相/线电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、电网频率、功率因数以及三相电压、电流的31次以内谐波的实时监测。 论文分析了基于微处理器的电力系统基本参数的测量原理;对被测信号的交流参量通过抽样方法获得,由多点的抽样数据统计得到的结果可以减小随机误差的影响;基于DFT和FFT的谐波测量原理,将FFT应用于谐波分析获得信号的频域参数;针对谐波测量中的混叠误差设计了二阶抗混叠滤波器;分析了非同步采样和对非时限信号的截断造成的频谱泄露和栅栏效应及其对谐波测量精度的影响。讨论了常用的几种窗函数对频谱泄漏的抑制作用,在此基础上选择加海明窗对采样信号进行处理;针对DDS具有高精度频率合成的特点,将其应用到电网信号的采样上,提高了采样的同步性,使得测量精度满足了系统的要求。上述方法需要大量快速的迭代运算,系统微处理器选用了32位ARM芯片LPC2132,提高了系统的数据处理能力和实时性。系统供电电源采用了开关电源、减小了体积,提高了效率;完成了下位机数据采集部分、二阶抗混叠滤波器、测频电路及通信模块电路的设计;最后介绍了软件设计部分,主要包含了数据采集的实现过程,FFT程序的设计,给出了各部分程序的流程图;系统上位机软件设计了电网数据处理程序,该软件以LabWindows/CVI6.0为开发平台,利用CVI丰富的库函数,完成对数据的处理、显示和记录等工作,并采用双线程运行模式,在数据采集和处理的同时完成了显示、命令的发送和运行曲线等功能。 按上述方案设计的样机经过三次电路制作与软件调试,主要技术参数达到了设计要求,通过了实验室测试,目前正在电力系统谐波治理系统中进行工业实验。
上传时间: 2013-04-24
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为实现对非线性负载的谐波补偿和功率因数连续调节,采用了一种无变压器并联混合型有源滤波器,阐述了其工作原理。综合考虑成本与滤波效果的情况下选择采用7次单调谐无源滤波器,针对7次单调谐无源滤波器对于5次谐波补偿能力较差的状况,采用了反馈加5次前馈的控制策略.为了进一步对系统的无功功率进行补偿,在原有的反馈控制环节上进行了一定的改进.仿真结果证明了该并联混合性有源滤波工作的有效性。
上传时间: 2013-12-05
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合理利用有效的控制策略提高有源滤波器的本身的补偿性能越来越成为各国学者研究重点。本文从有源滤波器的数学模型出发,详述有源滤波器的数学建模过程。并且针对谐波电流的检测需要较高的准确度和较好的实时性以及有源滤波器工作时的非线性与不确定性的特点,基于瞬时无功功率补偿法的谐波电流检测方法。有效的计算出电网中谐波电流、无功以及负序电流。并根据该算法的特点,将实时检测出的畸变电流通过控制算法,研制的有源滤波器可对不对称三相负载起到平衡作用。在MATLAB/simulink平台下搭建仿真模型,与传统的有源滤波器进行对比,仿真结果表明这种有源滤波器能够更加迅速、精确的补偿谐波电流。
上传时间: 2013-10-10
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本文针对6KV中压电网三相平衡负载的无功功率补偿,结合二极管箝位多电平逆变器和H桥级联多电平逆变器的特点,提出了一种能够直接并入电网的新型主从式的逆变器结构:主逆变器采用二极管箝位三电平逆变器,从逆变器采用三个H桥(即全桥)逆变器。主逆变器和H桥逆变器采用级联的形式连接,最后构成一个五电平的混联逆变器。从逆变器负责产生一个方波电压,构成输础正弦电压的基本成分:主逆变器产生输出电压的补偿部分以及负责消除低次谐波。对于主逆变器直流侧电容电压的平衡问题,本文提出了一种采用硬件电路平衡的方法,从而降低了PWM调制时控制方法的复杂性。因为集成门极换相晶闸管(IGCT)这种新型电力电子器件具有开关频率高、无缓冲电路、耐压高等优点,主电路选用IGCT作为开关器件。本文详细分析了用于STATCOM的主从型逆变器电路结构,同时给出了电路参数的确定方法,并对STATCOM逆变器输出电压的谐波进行了理论分析。根据本文提出的主从型逆交器结构特点,建立了基于瞬时无功理论的STATCOM系统动态控制模型,并给出了一种解藕反馈控制方法。最后通过仿真结果证明了所提出的这种主从型逆变器STA’rC0^I结构在消除谐波方面的优越性。
上传时间: 2013-10-31
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摘要:在机电排灌站的更新改造过程中,高效节能是主要指标之一。以89S52单片机为核心制作的电动机运行测试仪可以实时测量三相异步电动机的负载率,为排灌泵站改造时调整和更换合适的电动机提供可靠依据,配以适当的控制元件,还具有轻载调压节能和补偿无功功率节能的功能。关键词:单片机;排灌泵站;节能改造
上传时间: 2013-11-03
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介绍了一种无转速传感器抽油机异步电机的在线监测系统的软、硬件设计。论述了通过实时采集抽油机异步电机的三相电压和电流,计算电机的三相有功功率、无功功率和功率因数的方法。并利用电机模型参数,根据抽油机异步电机工作的特点,分析了实时计算电机定子磁链的幅值和相位的方法。同时提出了结合坐标变换下的定子电流计算,实时获取抽油机异步电机电磁转矩及转速的一般方法。
上传时间: 2013-10-21
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电源正朝着高效率,高稳定度,高功率密度,低污染,模块化发展。为了满足输出电压和频率可变的逆变电源的基本指标,调制方式上各种新颖的调制技术不断涌现,控制上各种适合于不同要求的逆变器的控制方案被提了出来。本设计是基于SPWM逆变技术,将由单片机产生的SPWM波输出作为绝缘栅双极晶闸管的驱动信号,最后通过低通滤波,从而在输出端得到一个无失真的正弦信号波形。本文设计了一种交流电力频率转换器(AFC),提高交直流转换器与无功功率控制,其超前相位补偿原理是导致减少当前控制回路的给定线频率带宽的要求。由于这些特性,可使用相对减缓转换功率等设备,因此它可以用于高电平交流线频率。
上传时间: 2022-03-28
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本书为学习电力电子技术的经典教材!电力电子技术是自动化专业、电气工程及其自动化专业的重要专业基础课之一。本书主要包括电力电子器件、交流直流变换器、交流交流变换器、直流直流变换器、直流交流变换器、谐振开关电路、无功功率补偿、谐波抑制和MATLAB/Simulink在电力电子技术中的仿真应用等内容,对读者了解和掌握变换器特性,特别是设计新型变换器具有重要的作用。本书还增加了一些实际应用环节,具有较强的应用性和工程适用性。
标签: 电力电子
上传时间: 2022-05-11
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请波抑制在提升电能质量以及保障供用电设备的安全稳定运行等方面有若关键性作用;无功功率不仅对于供电侧来说十分重要,而且在负载的正常运行过程中扮演着不可替代的角色。伴随功率半导体开关器件的飞速发展,大量的非线性负载涌现在电力系统中,由此带来的谐波污染和无功功率问题愈发严峻。在上述背景下,一方面可以对谐波进行抑制,另一方面又可以补偿无功功率的有源电力滤波器则受到了国内外学者们的青睐。有源电力滤波器的主电路拓扑结构是系统中最基础的部分,本文将由此出发,分别介绍各主电路的结构特征以及基本原理。简单叙述了有源电力滤液器常用的语波检测方法,比较其各白的优劣,其中着重突出本文所用到的基于瞬时无功功率的改进的ip-i法。针对传统电流跟踪控制策略对谐波信号跟踪动态效果差、控制目标单一的问题,在三相四线制不对称负载系统中,提出了一种多目标优化模型预测电流控制策略。首先建立四桥臂有源电力滤波器基于ap坐标系的离散化数学模型.以此来实现自然解耦控制:其次对预测电流进行两步预测,实现对数字处理延时效应的补偿,设置电流跟踪偏差和开关频率为目标函数,量化控制目标,预先评估各开关状态的控制效果,根据评估结果决定变流器的开关状态,去了PWM调制环节;再次讨论了采样频率以及加权系数这两个系统变量的取值对开关频率和电流畸变率所造成的影响;文章的最后,为了验证所提方法的有效性,在Matlab/Simulink仿真环境下进行实验,结果证实所提策略谐波电流跟踪性能良好
上传时间: 2022-06-22
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本文主要对三相四线制系统中的有源电力滤波器进行了深入研究。主要的研究内容有:研究在三相三线制条件下的瞬时无功功率理论;寻找适合在三相四线制系统中谐波电流和零序电流的实时检测方法;探讨三相四线制系统中有源电力滤波器的主电路结构形式、控制方法和补偿特性。论文首先研究了三相三线制系统中的瞬时无功功率理论,解释了此条件下的瞬时有功功率、瞬时无功功率的定义及含义。在此基础上,对采用零序电流分离法实现三相四线制系统中谐波电流和无功电流的实时检测方法进行了研究,该方法基于瞬时无功功率理论,实时性好,易于数字化。在解决了三相四线制系统条件下谐波电流的实时检测方法和有源电力滤波器主电路工作原理的基础上,论文采用四相变流器作为有源电力滤波器的主电路,并对电路原理、主电路设计以及主要元器件的参数计算进行了详细的介绍。论文设计了控制系统的硬件电路,介绍了采样电路、DSP控制电路和驱动电路;根据控制系统的硬件设计,确定了软件实现方案,给出了主程序、补偿电流产生子程序和双DSP通信子程序的设计流程图。最后通过仿真和实验,证明了所设计的三相四线制并联型有源电力滤波器是合理有效的,为其推广应用提供了理论和实验根据。
标签: 电力滤波器
上传时间: 2022-06-22
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