高压试验用大功率变频电源及其计算机监控的研究与开发

高压试验用大功率变频电源及其计算机监控的研究与开发

罗威[1]2002年在《高压试验用大功率变频电源及其计算机监控的研究与开发》文中认为本文是以研究和开发高压试验用大功率变频电源及其计算机监控的实践为基础所进行的理论总结。文中就当前电力系统中的一些现场高压测试所面临的试验电源问题,这些试验包括变压器的局部放电和交流耐压试验、高压开关、高压交联电缆、GIS等的交流耐压试验,提出采用新型变频电源对高压设备进行测试。根据这些电力系统中的运行设备的特点:一方面导体对地的电容很大,另一方面导体的试验电压很高,深入研究了通过改变试验电压的频率,利用串联谐振和电磁感应等方法,很好的解决了所面临的电源问题。 文中对该变频电源的工作原理及主要硬件作了较详细的介绍;提出利用电力电子器件实现输出大功率。在回路中采用逐级放大的方法,将一个标准的正弦波信号通过前级放大,输出给后级,推动后级放大回路,主要的功率放大回路中采用大功率叁极管并联实现功率放大输出。这样逐级放大得到一个功率很大电源,其最高输出功率可以达到300KW,而且能够调节频率和电压。为了保证被试品和人身安全,对于保护回路提出更高的要求,文中针对该变频电源的特点,利用快速可控硅的快速关断特性实现保护过程。采用了多种负反馈回路修正输出波形,使得输出电压波形的失真度很小;并且在电路中有效利用高压高频电容,减小了变频电源输出的电压对局部放电试验时的干扰。文中有效解决了大功率晶体管的在工作时的发热量较大的不利因素,提出改进散热信道和加大散热的接触面积等可行的方法。 在成功研制该变频电源后,还成功研究和开发了此设备的计算机监控系统,提高了该设备的使用过程中的安全性和自动化程度。采用计算机监控,不但能够实现远距离控制,而且更加方便操作。 变频电源在实践中得到多次使用,并很好的解决现场进行高压试验时所遇到的问题,证明了此装置的可靠性高、安全性好、实用性强。创造了较好的社会效益和经济效益。

谭立新[2]2006年在《计算机监控的高压试验用大功率变频电源》文中研究表明针对当前电力系统中现场高压测试所面临的试验电源问题,提出了一种新型的高压试验用大功率变频电源的工作原理和设计方法,并在此基础上开发了其计算机监控系统,提高了该设备在使用过程中的安全性和自动化程度.现场试验和在实际中的应用证明该设备可靠性高、安全性好、实用性强.

亢银柱, 王天正, 俞华, 李艳鹏[3]2017年在《大功率低局放量变频电源设计》文中认为随着我国高压电网,特别是特高压电网布局的不断完善,对这些电网监测的重要性也日益凸显出来。该文提出了一种大功率低局放量变频电源设计方案,应用于高压电网的监控电气设备中,首先介绍了变频电源在初级放大、前级放大和后级放大回路的设计方案,提出了低局放量变频电源保护回路的分析和设计思路并完成了相关设计工作。试验结果显示,该文设计的大功率低局放量放大变频电源可实现正弦波信号保真度和抗干扰能力强,电源频率及输出电压可调节的功能,可以满足试验需要。

何赛[4]2012年在《燃机电厂凝结水泵变频改造研究》文中提出随着我国经济的快速发展,对能源的需求越来越大,国际能源机构资料显示:中国2009年已取代美国成为世界第一能源消耗大国。而自然资源日益枯竭,能源价格水涨船高,对我国的经济发展造成了不利影响。因此,节能降耗成了迫在眉睫的课题。我国目前是世界装机和电力消耗第一大国,节能潜力巨大。变频调速技术,通过改变电机的频率以适应外界负荷的变化,提高了电能利用率,降低了电能的浪费。变频调速技术现在广泛应用于发电企业中,为降低厂用电率,降低成本,提高效益做出了重大贡献。深圳市广前电力有限公司前湾燃机电厂现已投产的装机容量为3×390MW,利用高效优质的液化天然气(LNG)作为清洁能源,使用先进成熟的燃气—蒸汽联合循环机组为深圳西部提供电力。由于机组启停迅速,调峰性能优越,叁台机组作为调峰机组每日两班制运行。在这种运行方式下,我厂凝结水泵等主要辅机,可以通过变频调速技术,大大降低其电能损耗。本文以前湾燃机电厂凝结水泵变频改造项目为研究对象,做了如下工作:(1)通过查阅大量文献资料,了解变频改造技术在行业中的应用情况,并进行实地考察,为我厂变频改造打下基础。(2)提出电厂环境下对高压变频器的技术要求,并根据此对市场上的高压变频器进行选型。(3)制定变频改造中的各种技术方案,并以此为基础完成变频改造。(4)进行变频改造后的节能效果分析,评价改造结果。

谢丽文[5]2016年在《高压换流阀水冷测试装置研究》文中研究表明随着电力电子技术应用的日益广泛和电子装置功率密度的不断加大,电力电子装置的紧凑型和可靠性问题越来越受到广大电力技术人员的关注[8]。在影响电力电子装置可靠性的多种因素中,散热是至关重要的一个。采用水冷系统对电力电子装置散热的试验和研究在不断的深入,速度也在加快。在众多的研究参数中,冷却水流量无可厚非是其中一个最重要的研究对象之一[7],同时在功能上要求水冷系统的流量是大范围自动可调可控且是恒流量及恒压供水的。另外,为了确保被冷却器件在一定供水温度下,开展各种型实验,水温也必须要可调且保持恒定温度的。因此,对于如何达到水冷装置的为被冷却器件提供恒压、恒流量、恒温的冷却水,就成了一个不可逃避的课题。本研究将具体通过一下几个方面开展研究工作:完成水冷测试装置的工艺流程原理及控制要求的阐述,主要从机械系统流程构成和电气系统的阐述;完成根据流程原理及控制要求和测试的环境,选择配置该测试系统的相关关键机械、电气动力设备、检测仪表的选择,满足了该测试水冷体统硬件的要求;验证针对密闭式水冷系统可调节的恒压、恒流量具体的控制要求,提出一种全新的“全流量(全范围可调)的控制方法及运行模式”的思路,包括四种具体的控制方法及运行模式可行性;完成控制流程原理和提出密闭式水冷系统可控制的恒温控制的流程简述和验证其控制要求的可行性,结合机械、电气、相关控制设备、动力设备、仪表等相关配置,阐述此种控制控制方法和运行模式;对于功率模块的测试,为了防止在测试过程中出现相关的异常情况,提出了系统的启动、过程保护控制及报警处理的方案及具体的措施。

叶李心[6]2014年在《适应于分布式电源接入的直流配电模拟实验系统研究》文中研究指明传统的交流配电网面对日益增长且密集的用电负荷,面临着供电走廊紧张、电能质量问题突出、分布式能源接入以及电能供应可靠性、经济性等方面的巨大挑战。研究资料表明,基于直流的配电网具有提高供电容量、减小线路损耗、改善用户侧电能质量、隔离交直流故障,以及可再生能源灵活、便捷接入等一系列优点,因此直流配电以其优势获得了广大研究者的青睐,国内对直流配电网的研究主要集中在稳态分析、故障分析与保护、稳定运行控制、电能质量控制等方面。建立专门的直流配电实验系统,可以为直流配电技术的研究提供仿真与试验研究,推动直流配电技术的发展。在本文中,对适应于分布式能源接入的直流配电模拟实验系统进行了研究。首先本文整理并归纳了直流配电系统以及动模试验系统的基本概念,对直流配电网的拓扑母线结构、电压等级、控制与保护进行了简述和总结。另一方面,对建立动态模拟试验系统的相似原理和模拟比以及常见的模型建立做了简要的概述,为后续直流配电模拟实验系统的建立提供理论基础和支持。在此基础上,本文分析了直流配电模拟实验系统的结构组成和功能,确定由物理模拟(动态模拟)与数字模拟(仿真模拟)两部分构成,可开展直流配电网拓扑结构、系统控制与保护等相关技术的建模仿真与实验研究,以及变流器、直流断路器等直流配网关键设备的功能性试验研究。基于此目标,本文对仿真模拟平台的软件设备选择做了对比研究,确定PSCAD和RT-LAB作为纯数字仿真和实时仿真软件。接着对模拟实验系统中的主要部分,动态模拟实验系统的拓扑结构、电压等级等参数做了研究和设计,并对其中主要的模型(包括分布式电源、储能装置、负荷、配电线路、直流变压器、直流断路器等)在实验室中的模拟做了详细的研究和论述。此外,还对实验系统的测量控制与监控系统以及设备检验做了分析和设计。最后,利用模拟仿真的纯数字仿真软件对典型的基于分布式电源的直流配电系统进行了简单的建模仿真。

王志伟[7]2007年在《基于虚拟仪器技术的直流电源试验系统的研究与开发》文中认为开关电源是目前各种电子设备最为广泛采用的电力供应装置,其质量的优劣直接影响到电子设备的技术性能以及其工作安全性和可靠性。电源产品在出厂前的电性测试和老化试验是确保产品质量和工作稳定性的重要环节。随着工业电子仪器装置和消费类电子产品的迅速发展,电源生产已经成为重要的规模电子产业分支。电源产品试验中的传统手工测试方法效率低下,无法满足多品种规格大规模生产的快速、高精度、多功能测试要求;大量电源产品采用电阻负载能耗老化试验方法,造成了巨大的能源浪费,对生产环境产生严重的热污染,同时系统对多种容量等级产品试验的适应性差。因此,研究开发直流电源产品新的性能测试和节能老化试验技术具有十分重要的意义。论文在全面分析直流(开关)电源的工作原理及电性能测试技术特点的基础上,根据国家标准和生产现场大规模生产试验要求,提出了采用图形化编程语言LabVIEW实现的基于虚拟仪器技术的直流电源自动测试系统的方案,通过系统软硬件集成设计技术实现了电源产品恒流、恒压、过流、短路等各种组合工况试验及纹波检测,文中给出了详细的系统软硬件设计过程,并就系统的控制方式和检测精度进行了深入的分析。论文研究了基于现代电力电子技术的电源节能老化试验方法、现状及控制要求,提出了小功率直流电源批量老化试验能量收集和逆变回馈的节能老化新的解决方案。构建了两种高频PWM逆变器控制电路方案,并运用Matlab对方案的控制效果进行了仿真研究和比较,对系统参数进行了分析和优化。实际试验应用和仿真结果都表明:本文基于虚拟仪器技术的直流电源自动测试系统,具有可靠性好、检测速度快、操作简单、通用化程度高等优点,能满足大批量生产条件下长时间、不间断的自动测试要求;提出的电源节能老化解决方案,能实现对试验电流的精确控制,而且对电网的谐波污染小、功率因数高,能量回收率达到80%以上。整个试验系统实现了高性价比的设计目标,具有广阔推广应用价值。

张波[8]2012年在《计算机系统监控变压器感应高压试验的硬件和软件》文中提出变压器的感应高压试验主要是为考核变压器匝间、层间以及段间等纵绝缘而设立的。而随着计算机技术的不断发展,为在变压器感应高压试验中减少人为干扰及人为操作失误对其的影响,计算机系统监控被引入其中。主要对用计算机系统监控变压器感应高压试验的硬件以及软件进行分析。

姚福强[9]2005年在《汽车散热器散热性能计算机测试系统研究》文中研究指明汽车散热器又称水箱,它是汽车发动机正常工作必不可少的部件,其主要作用是把发动机运转过程中产生的热量散发掉,它的性能的好坏对发动机的动力性、经济性和可靠性都有很大的影响。 随着车辆技术水平的飞速发展,改善车辆系统的燃油经济性、动力性及降低车辆制造与运行成本,已经成为车辆技术领域的重要研究课题,而提高散热器的散热性能、减轻散热器的重量是实现这一目的的重要途径之一。从应用角度看,评价散热器散热性能的主要技术指标有散热性能、散热器空气阻力以及水流阻力,分别简称为散热量、风阻及水阻。一个理想的车用散热器应该具有较强的散热能力,同时又具有较小的风阻和水阻以及较低的制造成本。 因此对散热器散热性能等参数的精确测试技术的研究也日益重要起来。只有对散热器散热性能、阻力性能做出精确的测试,才能正确评价每一款散热器的散热性能是否达到设计要求,才能评价批量生产中某一批产品的质量优劣。本文的工作就是以汽车散热器的散热性能和流动阻力特性的具体测试方法为研究对象,设计开发出一套以工控机为核心的测试系统。因此,本文的主要内容包括: 1、综述汽车散热器的技术现状和发展趋势,确立课题的核心工作。 2、根据现代测控技术的发展方向,通过分析比较散热器散热性能测试系统的各种可行性方案,结合课题具体要求,确定系统的总体设计方案。 3、根据测控系统的总体方案,分别设计了测试试验台的风筒、循环水系统和计算机监控系统的软、硬件设计配置。 4、采用实际运行的方式,验证所设计的测试系统的性能。

陈燕东[10]2006年在《串联谐振式氧气型臭氧发生系统关键技术研究》文中指出本文以串联谐振式氧气型臭氧发生系统为研究对象,在综述了国内外臭氧发生技术的现状与最新成果基础上,针对该系统的几项关键技术进行了系统的研究与设计,主要工作为:1.运用状态空间描述法研究了感性工况下移相PWM控制串联谐振式臭氧电源在供电模态和环流模态两种工况下的时域波形,得到了各工况的电气特性的数学表达式,建立了电源系统模型的统一描述,得出了移相调节特性,并结合实例利用Matlab建立了仿真模型,仿真结果表明了理论的正确性。2.在对臭氧发生装置的控制过程作了较深入分析基础上,采用LPC2129作为装置整体控制的核心,设计了基于ARM的氧气型臭氧发生装置控制系统,该系统还具有数据备份功能,可通过USB接口读取历史数据,和通过CAN总线接口实现工业远程监控。3.研究了大功率制氧机控制系统的单片机实现方法,详细阐述了制氧机控制系统的软硬件设计过程。4.研究与设计了一种新型的移相PWM控制数字化臭氧电源,该电源的关键技术在于采用频率跟踪技术跟踪负载电流的变化,使电源工作在感性准谐振状态,并利用LPC2129的PWM控制器实现了死区时间自动可调的移相PWM输出,使IGBT实现了ZVS和ZCS,又满足了功率输出可调的要求。5.研究了利用在系统可编程模拟器件ispPAC10实现负载电流双二阶有源滤波的方法,给出了设计电路,仿真结果表明了设计的正确性。6.针对EXB841典型驱动的不足,提出了用外接稳压管替代EXB841内部稳压管提高负栅压,用锁定保护电路防止虚假过流和锁定过流,在IGBT通断时接入不同的栅极串联电阻等改进方法,设计了优化驱动电路。实验结果表明:优化电路克服了原EXB841典型驱动的不足,极大地改善了IGBT的驱动与保护性能,具有实用价值。

参考文献:

[1]. 高压试验用大功率变频电源及其计算机监控的研究与开发[D]. 罗威. 湖南大学. 2002

[2]. 计算机监控的高压试验用大功率变频电源[J]. 谭立新. 厦门理工学院学报. 2006

[3]. 大功率低局放量变频电源设计[J]. 亢银柱, 王天正, 俞华, 李艳鹏. 科技创新导报. 2017

[4]. 燃机电厂凝结水泵变频改造研究[D]. 何赛. 华南理工大学. 2012

[5]. 高压换流阀水冷测试装置研究[D]. 谢丽文. 华南理工大学. 2016

[6]. 适应于分布式电源接入的直流配电模拟实验系统研究[D]. 叶李心. 浙江大学. 2014

[7]. 基于虚拟仪器技术的直流电源试验系统的研究与开发[D]. 王志伟. 中南大学. 2007

[8]. 计算机系统监控变压器感应高压试验的硬件和软件[J]. 张波. 硅谷. 2012

[9]. 汽车散热器散热性能计算机测试系统研究[D]. 姚福强. 山东科技大学. 2005

[10]. 串联谐振式氧气型臭氧发生系统关键技术研究[D]. 陈燕东. 湖南大学. 2006

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