随着电力系统的迅速发展和电力电子技术的广泛应用,电能污染日益严重,电能质量问题已经成为电力部门及电力用户越来越关注的问题。电能质量的各项指标若偏离正常水平过大,会给发电、输变电和用电设备带来不同程度的危害。电能质量的好坏直接关系到国民经济的总体效益,因此对电能质量进行检测和分析从而提高和改善电能质量具有非常重要的意义。 本文首先介绍了电能质量的基本概念,对各种电能质量问题的分类、特征及产生原因和危害作了详细的阐述。通过对电能质量各项指标(供电电压偏差、频率偏差、公用电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动与闪变)的分析,以传统的傅立叶变换理论为基础,针对目前电能质量分析的难点即对突变的、暂态的、非平稳的信号的检测与分类,提出了基于小波变换的暂态电能质量分析方法。利用小波变换模极大值原理检测信号奇异点作为是否发生暂态扰动的判据,克服了传统方法中无时域局部性的缺点。 在系统的研究了电能质量分析的相关理论和检测技术的基础上,针对电能质量分析系统中需要支持复杂算法和保持实时性的特殊要求,研制了基于DSP与ARM构架的嵌入式电能质量分析系统的硬件平台和软件系统。重点分析了DSP与ARM的选型依据、结构特点、具体应用等。并且详细的介绍了硬件平台的各部分组成和电路原理图。随后,提出了该装置软件部分设计思想,其中重点介绍了DSP部分的FFT算法设计、ARM部分的uC/OS-II操作系统移植和MiniGUI图形界面开发。最后对论文的主要工作进行了总结,对以后可深入研究的方向进行了展望。
上传时间: 2013-07-10
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电能是一种使用最为广泛的能源,其应用程度已成为一个国家发展水平的主要标志之一。随着计算机、电力电子和信息技术等高新产业的发展和普及,电能质量已成为电力部门及其用户日益关注的问题,对电能质量监测和分析也具有重要的现实意义。本文主要对电能质量监测分析的相关理论和技术进行了研究,设计了基于DSP和ARM的双CPU电能质量监测仪的硬件系统和软件系统。 本文首先对电能质量当前国内外的研究现状进行了分析,对电能质量相关分析方法进行了阐述,提出了电能质量监测仪的设计思路。本文采用双CPU的硬件结构方式,利用ARM管理键盘和显示等人机接口,采用高速数字信号处理器。TMS320LF2407作为运算单元,采用专门的14位AD转换芯片来实现高精度的采样,同时利用锁相环电路硬件跟踪电网频率。软件系统方面采用了模块化设计,以便于软件功能的改进和升级。在理论方面也有所研究,以谐波源-六脉动整流桥为研究对象,分析控制角和换相重叠角与谐波电流大小之间的关系,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证理论分析的准确性;对于暂态电能质量扰动采用小波变换进行检测,并通过Matlab仿真验证检测效果。 本文最后对电能质量的实测数据进行分析,指出当前电能质量中存在的问题,并给出了相应的改善措施。对电能质量监测仪进行了误差分析,并结合误差的原因提出了软件校正方法。
上传时间: 2013-04-24
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为了提高交错并联变换器的性能,对四相交错并联双向DC/DC变换器中不对称耦合电感进行分析,推导出等效稳态电感和等效暂态电感的数学表达式。结合提出的耦合电感结构进行不对称耦合电感对称化研究。通过Saber和3D Maxwell软件进行仿真验证和样机实验,验证了理论分析和仿真结果的正确性。
上传时间: 2013-10-19
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模块电源的电气性能是通过一系列测试来呈现的,下列为一般的功能性测试项目,详细说明如下: 电源调整率(Line Regulation) 负载调整率(Load Regulation) 综合调整率(Conmine Regulation) 输出涟波及杂讯(Ripple & Noise) 输入功率及效率(Input Power, Efficiency) 动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) 起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 1. 电源调整率 电源调整率的定义为电源供应器于输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。测试步骤如下:于待测电源供应器以正常输入电压及负载状况下热机稳定后,分别于低输入电压(Min),正常输入电压(Normal),及高输入电压(Max)下测量并记录其输出电压值。 电源调整率通常以一正常之固定负载(Nominal Load)下,由输入电压变化所造成其输出电压偏差率(deviation)的百分比,如下列公式所示: [Vo(max)-Vo(min)] / Vo(normal) 2. 负载调整率 负载调整率的定义为开关电源于输出负载电流变化时,提供其稳定输出电压的能力。测试步骤如下:于待测电源供应器以正常输入电压及负载状况下热机稳定后,测量正常负载下之输出电压值,再分别于轻载(Min)、重载(Max)负载下,测量并记录其输出电压值(分别为Vo(max)与Vo(min)),负载调整率通常以正常之固定输入电压下,由负载电流变化所造成其输出电压偏差率的百分比,如下列公式所示: [Vo(max)-Vo(min)] / Vo(normal) 3. 综合调整率 综合调整率的定义为电源供应器于输入电压与输出负载电流变化时,提供其稳定输出电压的能力。这是电源调整率与负载调整率的综合,此项测试系为上述电源调整率与负载调整率的综合,可提供对电源供应器于改变输入电压与负载状况下更正确的性能验证。 综合调整率用下列方式表示:于输入电压与输出负载电流变化下,其输出电压之偏差量须于规定之上下限电压范围内(即输出电压之上下限绝对值以内)或某一百分比界限内。 4. 输出杂讯 输出杂讯(PARD)系指于输入电压与输出负载电流均不变的情况下,其平均直流输出电压上的周期性与随机性偏差量的电压值。输出杂讯是表示在经过稳压及滤波后的直流输出电压上所有不需要的交流和噪声部份(包含低频之50/60Hz电源倍频信号、高于20 KHz之高频切换信号及其谐波,再与其它之随机性信号所组成)),通常以mVp-p峰对峰值电压为单位来表示。 一般的开关电源的规格均以输出直流输出电压的1%以内为输出杂讯之规格,其频宽为20Hz到20MHz。电源实际工作时最恶劣的状况(如输出负载电流最大、输入电源电压最低等),若电源供应器在恶劣环境状况下,其输出直流电压加上杂讯后之输出瞬时电压,仍能够维持稳定的输出电压不超过输出高低电压界限情形,否则将可能会导致电源电压超过或低于逻辑电路(如TTL电路)之承受电源电压而误动作,进一步造成死机现象。 同时测量电路必须有良好的隔离处理及阻抗匹配,为避免导线上产生不必要的干扰、振铃和驻波,一般都采用双同轴电缆并以50Ω于其端点上,并使用差动式量测方法(可避免地回路之杂讯电流),来获得正确的测量结果。 5. 输入功率与效率 电源供应器的输入功率之定义为以下之公式: True Power = Pav(watt) = Vrms x Arms x Power Factor 即为对一周期内其输入电压与电流乘积之积分值,需注意的是Watt≠VrmsArms而是Watt=VrmsArmsxP.F.,其中P.F.为功率因素(Power Factor),通常无功率因素校正电路电源供应器的功率因素在0.6~0.7左右,其功率因素为1~0之间。 电源供应器的效率之定义为为输出直流功率之总和与输入功率之比值。效率提供对电源供应器正确工作的验证,若效率超过规定范围,即表示设计或零件材料上有问题,效率太低时会导致散热增加而影响其使用寿命。 6. 动态负载或暂态负载 一个定电压输出的电源,于设计中具备反馈控制回路,能够将其输出电压连续不断地维持稳定的输出电压。由于实际上反馈控制回路有一定的频宽,因此限制了电源供应器对负载电流变化时的反应。若控制回路输入与输出之相移于增益(Unity Gain)为1时,超过180度,则电源供应器之输出便会呈现不稳定、失控或振荡之现象。实际上,电源供应器工作时的负载电流也是动态变化的,而不是始终维持不变(例如硬盘、软驱、CPU或RAM动作等),因此动态负载测试对电源供应器而言是极为重要的。可编程序电子负载可用来模拟电源供应器实际工作时最恶劣的负载情况,如负载电流迅速上升、下降之斜率、周期等,若电源供应器在恶劣负载状况下,仍能够维持稳定的输出电压不产生过高激(Overshoot)或过低(Undershoot)情形,否则会导致电源之输出电压超过负载组件(如TTL电路其输出瞬时电压应介于4.75V至5.25V之间,才不致引起TTL逻辑电路之误动作)之承受电源电压而误动作,进一步造成死机现象。 7. 启动时间与保持时间 启动时间为电源供应器从输入接上电源起到其输出电压上升到稳压范围内为止的时间,以一输出为5V的电源供应器为例,启动时间为从电源开机起到输出电压达到4.75V为止的时间。 保持时间为电源供应器从输入切断电源起到其输出电压下降到稳压范围外为止的时间,以一输出为5V的电源供应器为例,保持时间为从关机起到输出电压低于4.75V为止的时间,一般值为17ms或20ms以上,以避免电力公司供电中于少了半周或一周之状况下而受影响。 8. 其它 在电源具备一些特定保护功能的前提下,还需要进行保护功能测试,如过电压保护(OVP)测试、短路保护测试、过功保护等
上传时间: 2013-10-22
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针对电能质量扰动的在线识别,提出一种基于dq变换和S变换的电能质量扰动识别方法。首先根据扰动信号电压有效值的分布特性将扰动分为两类:第一类为电压暂降、暂升和中断;第二类为振荡暂态、电压尖峰、电压缺口和谐波。利用dq变换有效值波形特征对第一类扰动进行识别;然后对第二类扰动进行S变换,通过变换后S矩阵的频谱标准差和工频幅值变化进行识别。仿真结果表明:该方法正确率高、响应速度快、结构简单且抗噪声能力强。
上传时间: 2014-01-12
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AL-FGB系列复合式过电压保护器 AL-FGB型三相复合式过电压保护器(简称AL-FGB)是我公司针对现行各类过电压保护器保护弱点而研制的新一代专利产品,将组容吸收器和避雷器的功能有机结合在一起,专用于35KV及以下中压电网中,主要用来吸收真空断路器、真空接触器在开断感性负载时产生的高频操作过电压,同时具有吸收大气过电压及其他形式的暂态冲击过电压的功能; 因此具备一系列其它类型过电压保护器无法比拟的优点。可广泛地应用于真空断路器操作的电动机、电抗器、变压器等配电线路中。 该产品使过电压保护器的整体功能实现了重大突破,是目前功能最全面、保护最完善的产品。符合国家产业政策及国家电气产品无油化、小型化、节能环保等发展趋势,具有显著的技术经济效益和广泛的社会效益,是我国电力建设尤其是城乡电网改造急需的产品。 该产品广泛应用于发电厂、变(配)电站、各种水利设施、矿山、石油、化工、冶金以及其他各类工业企业等。
标签: 过电压保护器
上传时间: 2013-10-11
上传用户:竺羽翎2222
摘要:采用通用电路分析软件PSPICE,在保证模拟电路精度的情况下,建立实时电路仿真模型,进而对开关电源系统进行计算机实时仿真分析,对开关电源闭环控制系统动态响应过程及稳态过程的仿真分析表明,该方法可优化系统的设计方案,验证理论设计的可行性.关键词:开关电源;仿真分析;电路模型;反激式
上传时间: 2013-10-24
上传用户:liaofamous
在综合分析谐波励磁无刷同步发电机励磁控制系统的基础上,对其励磁控制策略进行了研究,开发了一套基于DSP( TMS320F2812) 控制的新型柴油发电机励磁控制系统,该系统采用参数自适应模糊PID 控制励磁,选用交流采样方式实时检测各信号的瞬时特性,系统仿真结果以及在1 台25 kW 工频柴油发电机上的试验结果证明了该控制器具有较好的电压调节特性,系统稳态和暂态性能完全满足发电机对励磁系统的要求。关键词:励磁调节;模糊PID 控制;数字信号处理器;交流采样 Abstract :According to the general analysis of the excitation cont rol system of the harmonious wave excitation brushless synchronous generator and it s characteristics ,a new type of diesel generator excitation cont rol system based on DSP( TMS320F2812) was designed. An adaptive fuzzy PID cont rol of excitation is used in this system. To detect the t ransient characteristics of the signals in a timely manner ,AC sampling was applied.The system simulation result s and the testing result s f rom a 25 kW diesel generator (50 Hz) can prove that the voltage regulation characteristics of the excitation cont rol system are very well ,and both the steadyOstate performance and the t ransient performance of the generator are also good.Key words :excitation cont rol ;fuzzy PID cont rol ;digital signal processor (DSP) ;AC sampling
上传时间: 2013-10-29
上传用户:fxf126@126.com
GMSK信号具有很好的频谱和功率特性,特别适用于功率受限和信道存在非线性、衰落以及多普勒频移的移动突发通信系统。根据GMSK调制的特点,提出 亍一种以FPGA和CMX589A为硬件裁体的GMSK调制器的设计方案,并给出了方案的具体实现,包括系统结构、利用CMX589A实现的高斯滤波器、 FPGA实现的调制指数为O.5的FM调制器以及控制器。对系统功能和性能测试结果表明,指标符合设计要求,工作稳定可靠。 关键词:GMSK;DDS;FM调制器;FPGAl 引 言 由于GMSK调制方式具有很好的功率频谱特性,较优的误码性能,能够满足移动通信环境下对邻道干扰的严格要求,因此成为GSM、ETS HiperLANl以及GPRS等系统的标准调制方式。目前GMSK调制技术主要有两种实现方法,一种是利用GMSK ASIC专用芯片来完成,典型的产品如FX589或CMX909配合MC2833或FX019来实现GMSK调制。这种实现方法的特点是实现简单、基带信 号速率可控,但调制载波频率固定,没有可扩展性。另外一种方法是利用软件无线电思想采用正交调制的方法在FPGA和DSP平台上实现。其中又包括两种实现 手段,一种是采用直接分解将单个脉冲的高斯滤波器响应积分分成暂态部分和稳态部分,通过累加相位信息来实现;另一种采用频率轨迹合成,通过采样把高斯滤波 器矩形脉冲响应基本轨迹存入ROM作为查找表,然后通过FM调制实现。这种利用软件无线电思想实现GMSK调制的方法具有调制参数可变的优点,但由于软件 设计中涉及到高斯低通滤波、相位积分和三角函数运算,所以调制器参数更改困难、实现复杂。综上所述,本文提出一种基于CMX589A和FPGA的GMSK 调制器设计方案。与传统实现方法比较具有实现简单、调制参数方便可控和软件剪裁容易等特点,适合于CDPD、无中心站等多种通信系统,具有重要现实意义。
上传时间: 2013-10-24
上传用户:thesk123
AL-FGB系列复合式过电压保护器 AL-FGB型三相复合式过电压保护器(简称AL-FGB)是我公司针对现行各类过电压保护器保护弱点而研制的新一代专利产品,将组容吸收器和避雷器的功能有机结合在一起,专用于35KV及以下中压电网中,主要用来吸收真空断路器、真空接触器在开断感性负载时产生的高频操作过电压,同时具有吸收大气过电压及其他形式的暂态冲击过电压的功能; 因此具备一系列其它类型过电压保护器无法比拟的优点。可广泛地应用于真空断路器操作的电动机、电抗器、变压器等配电线路中。 该产品使过电压保护器的整体功能实现了重大突破,是目前功能最全面、保护最完善的产品。符合国家产业政策及国家电气产品无油化、小型化、节能环保等发展趋势,具有显著的技术经济效益和广泛的社会效益,是我国电力建设尤其是城乡电网改造急需的产品。 该产品广泛应用于发电厂、变(配)电站、各种水利设施、矿山、石油、化工、冶金以及其他各类工业企业等。 1、全面抑制雷电和操作过电压的危害,功能强大,保护更全面 在中压电网中,由于真空电器产品(真空断路器、真空接触器、真空负荷开关、真空重合器等)的灭弧能力特别强,在关、合感性负载(发电机、变压器、电抗器和电动机等)时,容易引发截流过电压、多次重燃过电压及三相同时开断过电压。这些操作过电压具有高幅值、高陡度(振荡频率高达105~106HZ),对感性负载的危害性极大,被称为“电机杀手”。 目前各类避雷器和组合式过电压保护器,都是利用氧化锌阀片的残压限制过电压的幅值,只限幅不限频,用来防雷能起到好的效果,但对操作过电压只治标不治本。 AL-FGB内部为氧化锌阀片和电阻电容的有机组合,兼有氧化锌阀片型避雷器与阻容吸收器的优点,从根本上克服了单纯氧化锌阀片型避雷器与阻容吸收器各自不可避免的缺点,不但能够防雷,而且能有效抑制上述操作过电压的幅值和陡度;双效合一,至善尽美。 2、双回路设计,功能互补,相互保护 操作过电压保护阻容回路Ⅰ和避雷保护回路Ⅱ有机结合,保护功能互不干涉,还能相互保护。如图2-1。 当雷电波侵入时,阻容回路Ⅰ不通(但可辅助减缓波头陡度),雷电波按实线路径,经避雷回路Ⅱ泄入大地;同时保护了阻容回路中电容器,避免其因承受过高雷电过电压而击穿。当高频振荡的操作过电压侵入时,则按虚线路径,经阻容回路Ⅰ流通,限幅降频;同时减少避雷回路的动作次数,保护阀片,延长产品寿命。 3、降低陡度,排除匝间击穿危险性; 感性负载的匝间电位梯度与电流陡度(di/dt)成正比,操作过电压陡度极高,对匝间绝缘危害极大,且易使断路器重燃。现场许多事故实例都证明,在操作过电压作用下,电机和变压器的损坏部位大多集中在匝间,且以进线端的匝间为主,这说明高陡度对带绕组的电气设备危害极大。 AL-FGB设计的阻容回路能够有效降低操作过电压的振荡频率,缓解波头陡度,从而降低绕组间的电位梯度,且能减少断路器的重燃机率,成功抑制高陡度对电气设备的危害。 目前同类的过电压保护设备,如避雷器、各类组合式过电压保护器等,对改变操作过电压的振荡频率、降低陡度无能为力,即不能防治高陡度对感性负载匝间造成的损伤。 4、自控接入,环保节能; AL-FGB增加了自控接入装置,在正常运行时仅通过μA级电流,不仅节约电能,而且不向电网提供附加电容电流,保证系统稳定工作。具体参数设计保证其在需要时能够迅速接入电网,保护即时,而且接入电网工频电压性能稳定、分散性小、不受大气条件影响。 设置自控接入装置对消除谐振过电压(注:不超过AL- FGB的承受能力)也具有一定作用。当谐振过电压幅值高至危害电气设备时,AL-FGB接入电网,电容器增大主回路电容,有利于破坏谐振条件,电阻阻尼震荡,有利于降低谐振过电压幅值。 5、免受谐波侵扰,适应的电网运行环境更广; 电网中常含有高次谐波分量,使电容回路的电流异常增大,电阻过热,对过电压保护设备的正常运行不利。 AL-FGB能免受高次谐波侵扰:因为它增加了自控接入装置,在正常运行或发生单相接地异常运行时都与电网隔离,所以可以在高次谐波含量较高的电网中工作,适应的电网运行环境更广。 6、自控脱离,有效控制事故范围; 谐振过电压、间歇性弧光接地过电压等系统过电压,持续时间长、能量大,但幅度和陡度都不是很高。这类系统过电压极易损坏过电压保护设备,出现爆炸等现象。 AL-FGB增加了自控脱离装置,能实现自我保护功能。当系统过电压超过AL-FGB的承受能力时,自控脱离装置选择自我脱离,保护本体,避免出现爆炸的现象,控制事故范围,延长使用寿命,运行更安全更经济。 7、既可保护相对地,又可保护相间; 四极式联接(如图2-2),具体参数设计保证:不仅能保护相对地绝缘,而且能保护相间绝缘。本身为连体结构,体积小,性能稳定,而价格不高。 8、吸收容量大,保护范围更广; 针对35KV电网系统,AL-FGB电容容量高达0.05μF,保护范围完全覆盖该电网系统中的各类电气设备,且裕量充足;针对35KV以下各类电网系统,其电容容量高达0.1μF,吸收容量更大,保护范围更广泛。 9、选材考究,VO级阻燃材质; 9.1 阻容回路 采用具有自愈功能的干式高压电容器,这种电容器真正达到了防护型电容器的各项技术指标,其绝缘水平完全达到了GB311.1—1997标准的要求,该产品能在环境温度上限,1.15UN和1.5IN下长期运行,在2UN下连续运行4小时不出现闪络和击穿;极间选用国外进口的优质、高性能的绝缘材料聚丙烯金属化镀膜为固体介质;各个电容器单元联接后采用阻燃环氧树脂灌封;电性能稳定可靠。 配置散热性能良好的特制非线性无感电阻,可靠性大大提高,从而也大大提高了电力系统运行的可靠性和安全性,使用寿命更长。 9.2 避雷回路 采用非线性伏—安特性十分优异的氧化锌阀片,具有良好的陡波响应特性,残压低、容量大、保护大气过电压可靠性高。 9.3外壳 采用阻燃级别达到最高级别的VO级进口材质,使用更放心。 10、动态记录,清晰掌控设备运行状况; 可根据用户要求选装放电动作记录器,清晰掌控AL-FGB的工作动作状况。
上传时间: 2013-10-17
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