随国民经济的飞速发展,用电量的日益增加,电网的经济运行已是一个不可忽视的问题。因此,如何降低网损,提高电力系统的输电效率,保证电力系统的经济运行是电力系统面临的实际问题,也是电力系统研究的主要方向之一。 电力系统在运行过程中,由于感性负载的存在,使电网无功功率大量增加。另外,近些年来,国民经济各部门大力推广使用各种新型的电力电子整流装置,他们在减少能量耗损的同时,也带来了功率因数下降、电压波动、闪变、三相不平衡以及谐波干扰等问题。其最终结果都是使配电设备的使用效能得不到充分发挥,设备的附加功耗增加。因此,进行有效的无功功率补偿,提高功率因数是电网及电力系统安全经济运行的重要保证。毫无疑问,无功功率补偿的研究势在必行。 我国与世界上发达国家相比,无论从电网功率因数还是补偿深度来看,都有较大差距,因此在我国大力推广无功补偿技术尤为迫切。 对于实际应用的MCR,要求能够自动控制。本文采用以单片机为核心的控制器方案,包括检测电路、控制电路、触发电路、键盘显示电路和通信电路等。检测电路用于检测变压器二次侧的电压和电流并获耿同步信号;控制电路根据相应的控制策略,对检测信号和给定输入量进行计算,给出控制信号;触发电路根据控制信号输出的控制信号产生相应触发角的晶闸管触发脉冲;键盘可用来输入各种控制指令,显示电路可以直观的输出系统的各种状态;通信电路提供与控制站的数据交换,以便实现电力系统的集中控制。 文中对补偿器模型进行了实验验证,实验结果与文中分析一致,说明了本文补偿理论的正确性和可行性。
上传时间: 2013-06-22
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本文针对我国当今大型仓库、大型粮库的监测与控制现状,进行研究开发,采用较为实用和先进的单片微型机控制系统,运用温度传感器和湿度传感器对温度、湿度的敏感性设计了一种基于多级通讯总线的粮库温、湿度自动监测系统,主要包括通讯控制总站以及下位机的设计。操作人员可以通过向通讯控制总站发送命令,提取下位机温、湿度数据,下位机实现温、湿度检测;同时可以查看历史检测数据,进行粮情分析和粮库管理等一系列操作。 温湿度的测量和控制系统通常被认为是一项较为简单的控制技术,但是由于湿敏元件的稳定性差,寿命短等问题,实际应用系统中能正常运行的不多,除非建立有严格的管理制度,而且管理人员的综合素质要达到一定的要求。所以,本文重点分析了湿敏传感测量的机制,选型和技术措施。在研究了多种湿度传感器性能的基础上选用了合适的湿度传感器,这是本设计的一个重点。本设计还有一个重点,用CPLD设计了一个模拟开关和显示部分。 本设计研制的上位机采用PC机,通过RS-232接口与转换器相连,转换器通过RS-485总线连接下位机,实现监控室与现场的数据通信。每台下位机位于各粮仓内,需要监测256路的温、湿度信号,为了能实现共256路温湿度的数据采集工作,本设计中用CPLD设计了一个模拟开关,每次只采集一路数据送入到单片机中去;另外,本设计的显示部分也独特的选用了CPLD来实现。正常情况下上位机每4小时向下位机发布一次检测信号(同时在任何时刻也可监控某个粮仓的温湿度情况),下位机利用PICl6F877单片机来实现粮仓中128路温度和128路湿度的测控。 该粮仓温、湿度测控系统实用性强,成本低,数据传输效率高,可靠性好。它不仪可以应用于粮库的监控管理,而且也可推广到其他监控领域,因此具有广泛的应用前景。
上传时间: 2013-05-23
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随着社会生产的发展和人民生活水平的提高,对供电质量的要求也越来越高,电压是标志电能质量的一个基本技术指标,它与无功功率密切相关。本文阐述了电压无功综合控制对于电力系统运行及工农业生产的重大意义;综述了国内外在这一领域中的研究所取得的成果、面临的问题和发展的前景。针对目前我国应用最为广泛、性能价格比最佳的并联电容与有载调压变压器综合控制装置的研制开发中所涉及的问题进行了较全面的分析与研究,提出了一种符合当前变电站综合自动化发展需要的可靠性高、组态灵活、功能齐全的变电站电压无功综合控制方案。该方案主控单元选用抗干扰能力强、指令丰富、扩展灵活、通讯联网能力强的西门子S7-226PLC作为控制核心;参数检测单元选用可靠性高、具有通讯功能的智能型综合电量变送器;控制主机通过与参数检测单元通讯获得所需参数,同时还可与上位机或其他具有串口的设备通讯。采用的电压无功控制策略,从系统的实际需要出发,充分考虑了影响电压无功控制效果的主要因素,控制决策以实时计算数据为参考,控制精度高,并有效避免了无效调节对设备及系统造成的危害;控制软件根据已经确定的控制算法做出控制决策并能够完成系统运行方式的自动识别、电容器的循环投切,电容器及分接头的保护及通讯等功能。文中还阐述了电容器接线形式选择、串联电抗及高压真空开关的选择依据以及变压器调档控制原理。 理论分析和仿真计算均证明了本文中所提出的控制策略的精确性和严密性;试验证明了该设计方案先进、灵活、可靠、功能齐全,符合电力系统自动化对控制装置的要求。
上传时间: 2013-06-01
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电机直接启动时产生几倍于额定电流的冲击电流,不仅对电网造成不良影响,而且严重的影响电机的使用寿命。为了改善电机的启动特性,在电机领域采用由晶闸管控制的电机软启动器,基于电机软启动器的优良特性,本文提出了一种基于高速数字处理器TMS320LF2407A的高性能的异步电动机软起动器。 异步电机在轻载运行时,功率损耗增大,功率因数和效率都大大降低,造成了大量电能的浪费。本文从理论上分析了影响损耗的各种因素,提出了降压节能方案,然后进行了相关实验验证方案效果。 本文利用MATLAB搭建了软起动器系统的仿真模型,对软起动的控制方式进行了仿真研究。仿真结果表明该软起动器系统可以有效地减小异步电动机起动时对电网的冲击。本文同时也阐述了晶闸管调压电路及软起动器主电路的工作原理、软起动器的硬件结构和功能以及软件设计。 利用TMS320LF2407A和89S52组成的双CPU系统,研制了性能优良、操作简易、界面清晰的三相异步电动机软启动器,本文给出了系统的硬件结构、软件设计思想和相关的实验曲线。实验证明,系统具有良好的控制特性。
上传时间: 2013-06-24
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本论文主要对燃料电池用DC/AC变换器的主电路拓扑、脉宽调制(PWM)方式、控制系统硬件电路、控制策略以及电磁兼容(EMC)问题进行了研究。考虑到燃料电池(Fuel Cell)的特性和DC/AC变换器的应用场合,本文主要对单相DC/AC变换器做了研究。 首先,针对单相DC/AC变换器,分析了它们的主电路拓扑结构、工作原理以及脉宽调制方式。 其次,完成了DSP控制系统的软硬件设计。DC/AC变换器的控制系统硬件电路,主要包括DSP最小系统、电源系统、信号检测与调理电路、CAN通信以及SCI串口通信电路等。变换器控制策略则采用电压环控制,瞬时值电压以及有效值电压控制都采用PI调节,并且阐述了如何通过DSP实现PWM脉冲。 另外本文还研究了DC/AC变换器控制电路板的电磁兼容(EMC)问题。针对一些电磁干扰(EMI)问题,提出了相应的抑制措施。主要研究了开关电源EMI滤波器的设计方法。 最后,经过相关试验,给出了结论,也提出了今后需要进一步研究的方向。
上传时间: 2013-05-17
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本文对燃料电池车用DC/DC变换器的基本原理以及控制策略进行了较为详尽的分析和讨论,对基于ARM的DC/DC变换器控制系统的软硬件设计作了较为详尽的论述,对控制系统的电磁兼容作了详细的研究并给出了提高电磁兼容能力的措施。本文介绍了本课题研究的背景,燃料电池电动汽车的特性和研究的目的与意义并分析了大功率DC/DC变换器主电路的拓扑结构、工作原理和电磁兼容环境。在此基础上,从控制电路的最小系统、检测系统、脉冲发生系统以及驱动电路、CAN通讯电路等方面重点讨论了DC/DC变换器控制系统的硬件设计以及驱动电路的设计。本文在DC/DC变换器电感电流连续状态空间小信号数学模型的基础上,应用MATLAB软件对大功率DC/DC变换器单环控制系统进行了建模和仿真分析,给出了具有实际指导意义的结论,设计了基于ARM控制系统的软件结构并编写了相应的软件代码。此外,本文从硬件和软件两个方面重点讨论了控制系统的电磁兼容以及抗干扰措施。在系统硬件和软件基础上进行了功率试验并给出了试验结果以及今后改进的方向。
上传时间: 2013-05-28
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MSP430寄存器(精)
上传时间: 2013-06-14
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本论文主要针对燃料电池电动轿车FCEV(Fuel Cell Electrical Vehicle)用DC/DC变换器主电路拓扑结构及电磁干扰产生与抑制问题进行研究.针对燃料电池偏软的输出特性和电动汽车对DC/DC变换器的体积小、重量轻和效率高的要求,本论文分析比较了带变压器的隔离式直流变换器和非隔离式直流变换器的主要优点和缺点,指出隔离式变换电路不适合于FCEV用DC/DC变换器主电路,非隔离式降压(Buck)电路是最佳的主电路方案.在此基础上,分析了非隔离式降压(Buck)电路的工作原理和特点,运用模拟仿真软件PSPICE仿真分析了Buck主电路参数,并在分析比较了各种磁性材料特性的基础上对电感器进行了优化设计.本论文深入讨论了DC/DC变换器中构成电磁干扰的三个主要因素:电磁干扰源、传播途径和敏感设备.分析了DC/DC变换器主电路中存在的主要干扰源及干扰产生的机理以及干扰传播途径,在此基础上,重点讨论了抑制各种干扰的方法及措施(包括传导干扰抑制与辐射干扰抑制等),并给出了具体方案.本论文还从电磁兼容(EMC)测试的目的、组成等方面出发,对整个EMC测试进行了详细的分析,提出了基于汽车电子EMC测试标准的DC/DC变换器EMC测试大纲,并对其中的试验项目、试验仪器、试验场地、试验设置、所应达到的等级进行了详细的分析和介绍.
上传时间: 2013-08-03
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本文对高性能、大容量可调AC-DC直流开关电源进行了研究。文章详细分析了高性能、大容量可调AC-DC直流开关电源的工作原理,并提出了主电路和控制电路的详细设计方案。在此基础上,完成了整个系统的硬件电路设计和软件程序的编制,并对电源装置的硬件和软件进行了调试和修改。在分析原理的基础上,本文从三相桥式不控整流、全桥变换器、高频变压器、滤波电路等环节对该系统的主电路进行了阐述,同时探讨了该电源系统实现大容量的解决方案,即采用多个电源模块并联运行。本文还探讨了多个电源模块并联运行时的自动均流技术,并详细介绍了基于平均值的自动均流电路。在电压调节环节上,详细分析了基于SG1525控制芯片的PWM控制电路。本文研制的直流开关电源具有输出电压可调、输出电流大、纹波小等特点,而且还具有换档、远程控制等功能。它主要用于各种直流电机性能测试,实验结果表明它基本达到设计要求,从而验证了理论分析的正确性,具有广阔的应用前景。
上传时间: 2013-07-31
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随着电力电子技术的飞速发展,越来越多的电力电子装置被广泛应用到各个领域,其中相当一部分负荷具有非线性或具有时变特性,使电网中暂态冲击、无功功率、高次谐波及三相不平衡问题日趋严重,给电网的供电质量造成严重的污染和损耗.因此,对电力系统进行谐波抑制和无功补偿,提高电网供电质量变得十分重要.电力有源滤波器(Active Power Filter,简称APF)与无源滤波器相比,APF具有高度可控制和快速响应特性,并且能跟踪补偿各次谐波、自动产生所需变化的无功功率和谐波功率,其特性不受系统影响,无谐波放大威胁.并联型电力有源滤波器(Shunt Active Power Filter,简称SAPF)更是得到了广泛的应用. 近年来,自适应算法中的递推最小二乘法(简称RLS)应用越来越广泛,该算法简单,收敛速度快.应用基于RLS自适应算法的滤波器(简称RLS滤波器),可以快速有效的滤除杂波,同时自动调整滤波器参数,不断改进滤波性能,最终得到所需的信号. 本文研究了基于平均功率和RLS自适应算法的并联型有源滤波器.它的参考电流是一个同电网相电压同相位的三相平衡的有功电流,它包含两个分量:一个是由实测的三相负载瞬时功率计算得到的,基于平均功率算法的电网应该为负载各相提供的有功电流瞬时参考值;另一个是为了维持有源滤波器中逆变器的直流母线电压基本恒定,主要通过RLS滤波器计算得出的电网各相应该提供的有功电流瞬时参考值.两个分量的计算共同构成了该有源滤波器参考电流的计算.补偿电流指令值与实际补偿电流比较生成控制逆变桥工作的PWM脉冲,生成补偿电流,达到补偿负载无功和抑制谐波的目的. 应用RLS滤波器得到维持直流母线电压恒定的直流侧有功系数A<,dc>,克服了传统PI控制中参数难以得到且由于参数过于敏感而导致补偿后电流纹波太大的问题.使得当稳态时SAPF自身的功率损耗和暂态负载变化时因为直流侧电容提供电网和负载之间的有功功率差而引起的电压的波动迅速反馈到指令电流的计算中.RLS算法收敛快,SAPF实时性大大提高.基于该方法的SAPF结构简单,无需锁相器. 根据本文的算法应用MATAB建立了仿真系统,仿真结果表明基于该算法的SAPF的可行性和实时性.
上传时间: 2013-04-24
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