低压多台区柔性互联系统应具备交流故障穿越能力,以保障系统在交流端口短路故障下可靠运行。为此,提出一种基于低压多台区柔性互联系统的不对称故障穿越策略。首先,介绍低压多台区柔性互联系统的拓扑结构及其控制策略;其次,分析网侧电压不平衡对于柔性系统的影响,并介绍一种序分离控制方法;然后,在此基础上提出一种计及端口电流控制与系统有功功率平衡的故障穿越控制策略;最后,通过仿真验证了所提策略的有效性。
低压直流配电网、光伏发电系统等低压直流系统对低压直流断路器(DCCB)的开断性能和经济性要求愈高,传统产品由于燃弧时间长、分断速度慢难以满足需求,需要研发新型低压直流断路器。针对基于并联电容实现电流转移的低压直流断路器,解析其工作机理构建电流转移过程的数学模型并实验验证准确性;探究影响转移电流大小的因素,提出外加横向磁场提升电流转移能力的方案且进行实验验证。所研究的低压直流断路器具有成本低、结构简单、开断速度较快的潜在优势,是新型低压直流断路器的重要研究方向。
叶片铸件性能是影响机械设备可靠性的重要因素,传统净化除杂方式往往存在凝固组织粗大和成分不均匀等问题,无法实现良好的除杂净化效果。为此,设计涡流感应式电磁振荡器。利用有限元仿真验证对振荡器内部电磁分布进行的计算与分析,并探讨其主要影响参数。结果表明,电磁振荡器的电磁分布符合涡流分布特征,所设计的线圈符合相关技术标准,脉冲电源的电压、占空比及绕组连接方式的变化均会对内部场分布产生影响,为涡流感应式电磁振荡器的设计与优化提供技术支持。
为实现对用户侧电动自行车充电负载的识别,通过物联网断路器对用户侧负载电流进行实时采集,快速识别出电流曲线的扰动时间点,滤除掉周期性负荷的影响,提取出扰动性电流曲线的基本特征,形成绝对值增量曲线。根据充电电流曲线初始瞬态脉冲峰值、时限宽度和稳态充电开始时的电流波形的脉冲峰值、时限宽度、对称性等形成判据,结合充电前后功率增量的变化、谐波增量的变化,识别出电动自行车充电负荷而进行报警或跳开断路器,保证在非电动自行车充电区域对电动自行车充电负荷禁止充电。实验表明,所提方法简单、有效,通过物联网断路器可就地实施。
基于数字电源控制器原理和厚膜混合集成工艺,设计一款28 V输入5 V/40 A输出数字控制厚膜混合集成开关电源样机。围绕主电路与数字控制电路展开原理分析及参数设计,并对输入电压前馈与输出电压反馈的数字控制环路进行仿真。后经实验表明,样机具有良好的稳态特性和动态特性,验证了设计方案的正确性与可行性。
针对热过载继电器电校效率和一致性低的问题,提出一种快速电校的方案。采用等效阶梯电流的方式,第1阶梯大电流使双金属片快速弯曲,第2阶梯电流时双金属片弯曲趋于稳定,消除热惯性,第3阶梯电流结束时双金属片到达预设位置,在双金属片弯曲相对稳定时拧跳产品。另外,从元件的一致性、装配工艺的一致性和快速电校的参数等方面,给定对应的验证方法和经验参数。所提方案既能大幅提升生产效率,又能有效保障零部件和工艺一致性,保证了产品性能的稳定。
地震作为一种严重的自然灾害,对电力系统的安全稳定运行构成了重大威胁。断路器是保障电力供应连续性和可靠性的重要元件,对其抗震性能开展研究十分必要。以某型中压真空断路器为例,通过响应谱分析、多体动力学仿真及抗震性能试验,深入探讨了其在地震环境下的抗震性能。仿真与试验结果表明,该断路器在结构强度、部件工作完整性及触头弹跳三方面均具有较高的安全系数,满足地震环境下的工作要求。
在新能源电动汽车充电桩领域,剩余电流检测作为确保人身安全的重要举措,已作为强制标准执行。目前,剩余电流检测采用磁环感应电流信号加单片机采集判读处理方式实现,不仅上电初始需要自检验证工作状态,而且响应时间长,导致断电保护执行机构设计成本高。同时,单片机处理模式存在死机风险,易造成剩余电流检测失效。鉴于以上不足,提出一种采用分立元件检测剩余电流的方法,无需自检,不存在死机风险,且响应速度快,响应时间可控制在现有产品响应时间的50%以内,为断电保护执行机构提供了充足的动作时间。
剩余电流检测是保障低压直流配电系统安全运行的关键技术。针对传统单磁芯磁调制式剩余电流传感器精度低、抗干扰能力差等问题,提出一种基于双磁芯磁调制的剩余电流检测方法,并构建相应的仿真模型。通过卡尔曼滤波算法对双磁芯传感器的调制信号进行滤波解调,并将仿真结果与单磁芯方案进行对比分析。结果表明,所提检测方法具有偶次谐波增强、检测范围扩大和零点漂移抑制等优势,能为大电流场景下微小剩余电流信号检测提供有效的改进方案。
针对服务器电源在轻载工况下电能质量下降的问题,提出一种轻载电能质量优化控制策略。通过分析传统控制策略和电磁干扰(EMI)滤波电路特性,提出X电容电流补偿控制策略以提升轻载功率因数。采用抬偏置、变增益与还原断续导通模式下平均电流于一体的混合控制策略以优化轻载输入电流总谐波失真。研制了1台1 300 W服务器电源样机,实验结果表明,所提策略显著改善轻载条件下的电能质量,功率因数和输入电流总谐波失真,均达到规范要求,验证了所提策略的有效性和优越性。
针对市场上用电器监测分析装置测试精度不高的缺点,设计简易型用电器类别与工作状态识别装置。采用基于傅里叶分析的有功功率计算与特征值提取判断方法,同时结合定位识别算法来识别用电器种类和接入数量。首先计算用电器的有功功率和功率因数,然后通过傅里叶分析得到各次谐波功率,最后以有功功率等4个参量作为相似度指标,并利用模板匹配算法完成用电器类别与状态的学习及识别。测试结果表明,所设计装置具有学习功能,并能精准完成用电器状态与类别的识别,其对用电器的种类和数量的测试准确率达100%,具有一定的应用价值。
