电力系统电压调整监视控制点电压超过什么范围构成一类障碍?

防孤岛保护装置
主要是用来防止电网出现孤岛效应,适用于35KV、10KV及低压380V光伏电站的小电源并网供电系统。防孤岛保护装置可配合通信管理机、光纤交换机、数据服务器等管理电源,轻松接入接入变电站综合监控管理系统,实现光伏发电系统的远程管理。
防孤岛保护装置主要针对光伏电站中由于电压或频率等异常引起的孤岛现象,而提前预知现象的发生,并快速切换并网点,使得光伏电站和电网快速脱离。
光伏防孤岛保护装置具有过电压、低电压、频率过高、频率过低、逆功率、外部联跳、频率突变等国网标准的保护功能。并且具有RS485总线串行通信口,并集成了MODBUS标准通信规约。
防孤岛装置的供电电源、控制回路均为交直流两用,具有事件顺序记录功能,可记录150 条事件,数据掉电不丢失,并采用全汉化液晶显示,人机界面清晰易懂,操作整定极为方便。
RGP300系列微型继电保护装置
适用于电力系统35KV及以下电压等级架空线路、电缆线路、变压器、电动机、电容器、PT、备用电源自动投切等一次设备提供完善的保护功能。
过流I段保护
过流II段保护
过负荷保护
低电压保护
零序过压保护
反时限过负荷
启动过长保护
负序过流保护
反时限过流保护
自启动功能
非电量保护
适用于35KV及以下中置柜、环网柜,通用型,全功能保护,RS485/CAN通讯,带故障录波。
过流I段(速断)
过流II段(限时速断)
过流III段(定时限过流)
反时限过流
启动时间过长
反时限Ix过流
PT并列切换
非电量保护1-8
CT断线告警
PT断线告警
合闸回路断线告警
跳闸回路断线告警
控制电源断线告警
三相测量电流(IA、IB、IC)
三相相电压 (Ua、Ub、Uc)
三相线电压(Uab、Ubc、Uca)
有功功率(P)、无功功率(Q)、功率因数(COS)
有功电度(PhI、PhE)、无功电度(QhI、QhE)
适用于35KV及以下中置柜,通用型,全功能保护,全功能测量,带防跳回路、带远方、就地及分、合位控制,RS485/CAN通讯,带故障录波。
过流I段(速断)
过流II段(限时速断)
过流III段(定时限过流)
反时限过流
启动时间过长
反时限Ix过流
PT并列切换
非电量保护1-8
CT断线告警
PT断线告警
合闸回路断线告警
跳闸回路断线告警
控制电源断线告警
三相测量电流(IA、IB、IC)
三相相电压 (Ua、Ub、Uc)
三相线电压(Uab、Ubc、Uca)
有功功率(P)、无功功率(Q)、功率因数(COS)
有功电度(PhI、PhE)、无功电度(QhI、QhE)
适用于35KV及以下中置柜,通用型,全功能保护,全功能测量,带防跳回路,RS485/CAN通讯,带故障录波。带远方、就地、分、合位控制,可显示一次模拟图,集成了智能操控的功能。
过流I段(速断)
过流II段(限时速断)
过流III段(定时限过流)
反时限过流
启动时间过长
反时限Ix过流
PT并列切换
非电量保护1-8
CT断线告警
PT断线告警
合闸回路断线告警
跳闸回路断线告警
控制电源断线告警
三相测量电流(IA、IB、IC)
三相相电压 (Ua、Ub、Uc)
三相线电压(Uab、Ubc、Uca)
有功功率(P)、无功功率(Q)、功率因数(COS)
有功电度(PhI、PhE)、无功电度(QhI、QhE)
环网柜微机保护装置
适用于10KV及以下电压等级的小电流接地系统,作为各类电气设备和线路的主保护或后备保护。
RGP160电流型保护装置可完全替代过流继电器,该产品彻底抛弃了旧式保护继电器的体积大、二次接线繁琐、不易维护的缺点。以电流保护为基本配置的数字式保护单元,适用于环网柜保护和箱变保护的10KV及以下电压等级的小电流接地系统。
环网柜电流型保护装置
三段过流速度保护
定时限、反时限过电流保护
过负荷保护
零序电流保护
CT断线告警
RGP110无源保护装置适用用于无辅助工作电源的10KV及以下电压等级的小电流接地系统,作为各类电气设备和线路的主保护或后备保护。菜单界面支持中/英文显示(英文需注明),完善显示测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值和系统参数等。
无辅助工作电源的10KV及以下电压等级的小电流接地系统
作为各类电气设备和线路的主保护或后备保护
三段过流速度保护
过负荷保护
定时限、反时限过电流保护
CT断线告警
零序电流保护
RVU500通用型电压综合测控单元,只需一台RVU500通用型电压综合测控单元,即可满足2台PT柜所有PT保护功能需求!
用50%的价格实现母线电压监视、频率电压保护、PT控制、PT并列功能、PT消谐功能。
RGP602差动保护装置采用比率制动特性差动保护技术,使差动电流定值随制动电流的增大而成某一比率的提高。
采用3.0寸128*64分辨率,背光图形液晶显示测量数据、开关量状态、实时波形、事件记录、故障录波、保护定值和系统参数。
具有三圈主变差动保护、两圈主变差动保护、两圈配电差动保护、发电机差动保护、电动机差动保护以及非电量保护等功能。
采用DeviceNet(CAN)现场总线和RS485总线双总线方式,支持MODBUS通讯规约!
高精度测量
0.2级高精度测量,完全满足供电部门计量要求, 无需选用多功能电力仪表!
高性能32位DSP芯片
TI德州仪器 C2000(TM) 高性能F280x/1x(TM) DSP处理器!浮点运算,更加突显RGP601微机保护装置性能。
电力综合自动化系统
RGP160微机保护电磁兼容检验证书
RGP160微机保护检验报告
RGP110无源保护电磁兼容检验证书
RGP110无源保护检验报告
RGP101微机保护电磁兼容检验证书
RGP101微机保护检验报告
RGP501微机保护电磁兼容检验证书
RGP501微机保护检验报告
RGP601微机保护电磁兼容检验证书
RGP601微机保护检验报告
RGP602微机保护电磁兼容检验证书
RGP602微机保护检验报告
微机保护常见问题
光伏防孤岛装置如何进行调试
出厂时装置及其屏柜都是完好的,接线是正确的。故本装置的调试仅检查运输安装时是否有损坏和屏柜向外的接线是否正确。考虑到本装置具有完善的软硬件自检功能,可以将故障部位准确定位到插件甚至芯片,本装置的交流采样回路无可调节元件,且具有良好的抗振动性能和温度特性,其精度由出厂调试保证。故可着重检查装置的状态量输入(光耦部分)、交流输入部分、跳合闸输出回路及信号回路(继电器接点部分)部分。以下的调试步骤虽然是针对装置,但最好以屏柜为对象进行,即检测时包括屏内接线。
防孤岛保护装置如何设置事件报告
在主菜单下,通过“∧”或“”∨”移动光标字至“事件报告”,然后按确认键进入该选项。
故障解列装置与防孤岛保护装置的区别
故障解列是本站出现故障,为了不对整个电网造成冲击,保证电网的稳定运行,跳并网点开关。防孤岛保护是非计划性孤岛效应存在时,为了保证安全跳并网点开关。
光伏防孤岛装置主要的保护功能有哪些?
具有两段式定时限电流方向保护、过负荷保护、剩余电流保护、过电压保护、低电压保护、自动有压合闸、被动孤岛检测、逆功率保护、断路器报警保护、系统失电、外部联跳、TV异常判别、控制回路异常告警、跳位异常告警。
防孤岛保护装置主要由哪几部分组成?
防孤岛装置由集中管理板、开入开出板、电气量数据采集板、内部通信交换版、外部通信接口板和人机接口等几部分组成。
光伏防孤岛装置具有失压跳闸功能吗?
一般来说光伏防孤岛装置带有失压跳闸、检有压自动合闸功能,当故障解除后,光伏两侧都处于正常状态。这时防孤岛保护装置就会检测到相关信号,自动合上并网开关,让其正常工作,省去了人工并网的繁琐。
光伏电站为什么一定要配置防孤岛保护装置?
当电网侧失电的时候,需要维修人员去检修,这时光伏本侧还处于正常发电状态,还会向电网侧送电,这时就会形成孤岛效应,给电网侧检修人员带来很大的安全威协。同样,当光伏本侧出现故障,需要人员检修的时候,而电网侧还有电,这样电网侧有可能会出现向本站反送电的情况,同样会给光伏本侧维修人员带来生命安全方面的隐患。如果装上防孤岛保护装置,当光伏本侧或者电网侧任何一侧失电的时候,防孤岛保护装置都会迅速向并网开关发出命令,让其跳闸,从而很好的保证了光伏两侧维修人员的生命安全。
变电站自动化系统由哪几部分构成?
由间隔层综合自动化系统(包含监控单元和通讯总线)及变电站层监控系统构成。主要用于35KV、66KV、110KV电压等级的输配电线路保护,主设备保护和测量控制系统。
变电站综合自动化系统的主要特点
变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量。
主变保护测控屏主要有哪几部分构成?
由主变高后备保护测控装置、主变中后备保护测控装置、主变低后备保护测控装置、主变后备操作箱、主变非电量保护装置构成。
公共测控屏主要有哪几部分构成?
主要由公用测控装置、通讯管理装置、柜体()和一些电气开元件组成。
公用测控屏柜的作用
公用测控屏主要用于除专用间隔以外的模拟量(如母线电压)、&开关量(如GPS装置)的采集。还可以通过串口通讯采集各装置的内部信息,这样一个保护的信息基本可以做到一览无余了,想投退保护都有记录。
发电机保护屏的主要特点
发电机保护屏作为一个完整系统,具有独立的电源,CPU及独立的操作回路,完成对电站对应间隔的保护、测量、控制等功能,各装置在软、硬件设计上是完全独立的,不依赖通讯网。
发电机保护测控屏的主要用途
发电机保护屏集保护、测量、通讯于一身、真正意义上实现无人值守。主要适用于中小型水电站和火电站项目,用于对水轮发电机组和汽轮发电机组的控制与保护。
线路保护测控屏由哪几部分组成?
线路保护测控装置、分段保护测控装置、短线路光纤纵差保护装置、备用电源自投装置、柜体、电气开元件和一些辅助线材组成。
主变保护测控屏在变电站中的主要作用
主变保护测控屏应用在35KV及以下电压等级的变(配)电站,为站内各高压设备提供智能化,网络化的测量,保护的控制功能,同时与上级主站进行实时通迅,实现变(配)电站的综合自动化。
继电保护屏有哪几部分构成
继电保护屏主要由公用测控屏、远动通讯屏、线路保护测控屏、发电机保护测控屏、主变差动保护测控屏、信号屏这6个部分构成。
配电柜微机保护装置的特点是什么?
配电柜微机保护装置是由高集成度、总线并出芯片单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部件组成。开关柜微机保护装置主要作为110KV及以下电压等级的开关柜。发电厂、变电站、配电站等,也可作为部分70V-220V之间电压等级开关柜中系统的电压电流的保护及测控。
微机继电保护装置的基本常识?
继电保护装置,就是指反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置包括测量部分、逻辑部分、执行部分。
微机保护中电流速断保护的特点
电流速断保护按被保护设备的短路电流整定,当短路电流超过整定值时,则保护装置动作,断路器跳闸。
微机线路保护在高压电柜中有什么作用?
微机保护是以微机为基础和手段实现电力继电保护功能的装置,具有高可靠性、速动性、选择性、灵敏性等特点,自从出现微机保护以来,电力系统自动化得到巨大提升,是电力系统自动化的核心元件。
电力系统对继电保护的基本要求是什么?
继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。
什么是变压器差动电流速断保护?
差动速断电流是指电气设备进线端与出线端的电流差达到使相应设备做出断电动作的电流值。
电力系统中微机线路保护的主要优点有哪些?
1、在现场可灵活地改变继电器的特性。
2、程序具有自适应性,可按系统运行状态自动改变整定值和特性。
3、可以使保护性能得到更大的改进。
4、有自检能力。
5、有利于事故后分析。
6、有可存取的存储器。
7、可增加硬件的功能。
8、可与计算机交换信息。
9、可在低功率传变机构内工作。
母线差动保护分为哪几种?
母线差动保护用通俗的定义,就是按照收、支平衡的原理进行判断和动作的。分母线完全差动保护和不完全差动保护。母线完全差动保护:是将母线上所有的各连接元件的电流互感器按同名相、同极性连接到差动回路,电流互感器的特性与变比均应相同,若变比不能相同时,可采用补偿变流器进行补偿,满足ΣI=0。母线不完全差动保护:只需将连接于母线的各有电源元件上的电流互感器,接入差动回路,在无电源元件上的电流互感器不接入差动回路。因此在无电源元件上发生故障,它将动作。电流互感器不接入差动回路的无电源元件是电抗器或变压器。
微机保护有哪几部分组成?
微机保护是用微型计算机构成的继电保护,是电力系统继电保护的发展方向,它具有高可靠性,高选择性,高灵敏度,微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心,配以输入、输出通道,人机接口和通讯接口等。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。
RGP101支持几路开关量监视?
RGP101支持12路外部无源接点信号输入,能设置事件类型,将接点变位信息保存在事件记录中,同时可启动跳闸或告警。为消除开关接点抖动和电磁干扰等引起误变位,RGP101同时采用硬件电路滤波和软件时间窗技术,保证遥信正确率达100%。
RGP601能实现哪些间隔保护和测控功能?
RGP601适用于35KV及以下的测控保护,可以实现:35KV进线保护测控、35KV主变压器高压侧后备保护测控及非电量保护、35KV主变压器低压侧后备保护测控及非电量保护、10(6)KV进线单元保护测控、10(6)KV出线单元保护测控、10(6)KV分段单元保护测控、10(6)KV厂(所)用变压器单元保护测控、10(6)KV高压电动机单元保护测控、10(6)KV高压电容器单元保护测控、10(6)KV高压电抗器单元保护测控、进线备自投功能及桥开关备自投功能、PT单元测控及PT切换功能。
有没有PT柜专用的微机保护装置
我们推荐RVU500通用型电压综合测控单元,该款产品具有具有PT单元测控及PT切换功能。
有专门用在环网柜,便宜的微机保护装置吗?
我公司自主开发的超实惠RGP160微机保护装置,特别为环网柜设计的电流型保护装置,价格超低而且体积小巧,该产品可以完全替代过流继电器使用。
微机测控功能各有哪些?
微机保护常见的测控功能有进线单元保护测控,电动机单元测控,PT单元测控等。
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公司地址:上海市奉贤区光明A3工业区万众路258号北楼&&&您所在位置: &
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电力安全生产及风险管理权威解读、专家评论与案例分析汇编.doc 77页
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《电力安全生产及风险管理权威解读、专家评论与案例分析汇编》
注:《电力安全生产法规文件与工作标准汇编》汇集国务院及国家发改委、电监会、安监局、国网、南网等部门近期颁发的、涵盖电力安全生产、应急救援、事故调查、作业规范、设备管理、隐患排查、责任追究等方面的60余个法规文件与工作标准,210页。《电力安全生产及风险管理权威解读、专家评论与案例分析汇编》内容包括政府官员、权威安全管理专家关于电力安全生产、风险管理、风险辨识控制与评估、设备管理、安全改进、作业规范、应急管理等热点问题的权威解读、评论及丰富的案例介绍,共百余篇,320页。全套资料共680元,咨询电话:010-705829。
电力系统习惯性违章行为及表现
2 事故(障碍)
2.1 人身事故
2.2 电网事故
2.3 设备事故
2.4 事故归属
3 事故调查
3.1 即时报告
3.2 调查组织
3.3 调查程序
3.4 事故调查报告书
4 统计报告
4.1 事故报告
4.2 月度报告、报表
4.3 季度报告
4.4 年度报表
4.5 填报及审批
5 安全考核
5.1 考核项目
5.2 安全记录
为贯彻“安全第一,预防为主”方针,加强国家电网公司系统的安全监督管理,通过对人身、电网、设备事故的调查分析和统计,总结经验教训,研究事故规律,采取预防措施,特制定本规程。
1.2事故调查必须按照实事求是、尊重科学的原则,及时、准确地查清事故原因,查明事故性质和责任,总结事故教训,提出整改措施,并对事故责任者提出处理意见。做到事故原因不清楚不放过,事故责任者和应受教育者没有受到教育不放过,没有采取防范措施不放过,事故责任者没有受到处罚不放过(简称“四不放过”)。
1.3事故统计报告要及时、如实、准确、完整;事故统计分析应与设备可靠性分析相结合,全面评价安全水平。统计和考核实行分级管理。
1.4任何单位和个人不得对本规程做出降低事故性质标准的解释;任何单位和个人对违反本规程、隐瞒事故或阻碍事故调查的行为有权越级反映。
1.5本规程适用于国家电网公司系统的生产性企业和单位以及管理生产性企业的区域电网公司、省(直辖市、自治区,下同)电力公司和国家电网公司直属公司,其他企业参照执行。
生产性企业和单位指以输变电、供电、发电、调度、检修、试验、电力建设等为主要业务的企业(包括上述企业领导的与电力生产有关的多种经营企业)和单位。
【释义】本企业领导(含代管)的多经企业是指该多经企业虽具有独立法人地位,但其法人代表及主要领导由本企业任命及管理,或资产是全资、控股的。
1.6本规程用于国家电网公司系统内部安全监督和安全管理,其事故(障碍)定义、调查程序、统计结果、考核项目不作为处理和判定民事责任的依据。
2事故(障碍)
2.1人身事故
2.1.1发生以下情况之一者定为电力生产人身伤亡事故:
职工从事与电力生产有关工作过程中发生的人身伤亡(含生产性急性中毒造成的伤亡,下同)。
【释义】职工是指由企业支付工资的各种用工形式的职工,包括固定职工、合同制职工、临时工和企业招用的临时农民工、退休人员等。
与电力生产有关的工作系指输变电、供电
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> 基于PWM的电压调节技术
基于PWM的电压调节技术
0 引言本文引用地址:电力电子技术作为一门新兴的高科技学科,起始于上世纪50年代末硅整流器件的诞生。上世纪80年代末期和90年代初期,以MOSFET和IGBT为代表的,集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件的出现,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子技术时代。采用电力半导体器件构成的各种开关电路,按一定的规律,实时的器件的工作,可以实现开关型电力变换和,已被广泛地应用于高品质交直流电源、电力系统、变频调速、新能源发电及各种工业与民用电器等领域,成为现代高科技领域的支撑技术。当前电力电子技术的发展趋势是高电压大容量化、高频化、主电路及保护电路模块化、产品小型化、智能化和低成本化。大力加强电力电子技术的应用研究,对改造传统设备、实现产品的更新换代和增加产品的科技含量、解决关系国民经济与安全的高新技术具有重大的经济及战略意义。PWM控制技术已逐渐成熟,通过其对半导体电力器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。这在全控型开关器件的逆变器中得到广泛应用,已有各种单相(如SG3524),三相PWM(如HEF4752)和SPWM 集成芯片(如SA828)随着电力电子技术及大规模集成电路的发展,PWM调压技术得到了广泛的应用,特别是以PWM为基础构成的变频系统,以结构简单,运行可靠,节能效果显著等突出优点在生产、生活领域内得到了广泛应用。为此,本文结合高校《电力电子技术》课程的实践环节,帮助学生掌握PWM控制技术的应用,介绍PWM调压技术的一种实现方法。该方案采用集成脉宽调制电路芯片SG3524 产生PWM 波,通过驱动集成电路IR2110,驱动逆变桥实现调压。该电路结构紧凑、安全可靠、易于调试。1 PWM技术的多种实现方法采样控制理论中有一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。PWM 控制技术就是以该结论为理论基础,到目前为止,已出现了多种PWM控制技术。根据PWM控制技术的特点,可以划分为多种方法。1.1 等脉宽PWM 法VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)早期是基于PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技术实现的,其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压。等脉宽PWM 法正是为了克服PAM法的这个缺点发展而来的,是PWM法中最为简单的一种。它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲列作为PWM波,通过改变脉冲列的周期以调频,该方法的优点是简化了电路结构,提高了输入端的功率因数,但同时也存在输出电压中除基波外,还包含较大的谐波分量。1.2 SPWM法SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的、使用较广泛的PWM法。前面提到的采样控制理论中的一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。SPWM法就是以该结论为理论基础,用脉冲宽度按正弦规律变化,而与正弦波等效的PWM 波形即SPWM 波形控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值,调节逆变输出电压的频率和幅值。该方法的实现有几种方案。1)等面积法实际上是SPWM 法原理的直接阐释。用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波,然后计算各脉冲的宽度和间隔,并把这些数据存于微机中,通过查表的方式生成PWM信号控制开关器件的通断,以达到预期的目的。由于此方法是以SPWM 控制的基本原理为出发点,可以准确地计算出各开关器件的通断时刻,其所得的的波形很接近正弦波,但其存在计算繁琐,数据占用内存大,不能实时控制的缺点。2)硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的,其原理就是把所希望的波形作为调制信号,把接受调制的信号作为载波,通过对载波的调制得到所期望的PWM波形。通常采用等腰三角波作为载波,当调制信号波为正弦波时,所得到的就是SPWM 波形。其实现方法简单,可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路,用比较器来确定它们的交点,在交点时刻对开关器件的通断进行控制,就可以生成SPWM波。但是,这种模拟电路结构复杂,难以实现精确的控制。3)软件生成法由于微机技术的发展使得用软件生成SPWM 波形变得比较容易,因此,软件生成法也就应运而生。软件生成法是用软件来实现调制的方法,有两种基本算法,即自然采样法和规则采样法。(1)自然采样法以正弦波为调制波,等腰三角波为载波进行比较,在两个波形的自然交点时刻控制开关器件的通断,即自然采样法。其优点是所得SPWM波形最接近正弦波。但由于三角波与正弦波交点有任意性,脉冲中心在一个周期内不等距,从而脉宽表达式是一个超越方程,计算繁琐,难以实时控制。(2)规则采样法规则采样法是一种应用较广的工程实用方法。一般采用三角波作为载波。其原理就是用三角波对正弦波进行采样得到阶梯波,再以阶梯波与三角波的交点时刻控制开关器件的通断,从而实现SPWM法。当三角波只在其顶点(或底点)位置对正弦波进行采样时,由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽,在一个载波周期(即采样周期)内的位置是对称的,这种方法称为对称规则采样。当三角波既在其顶点又在底点时刻对正弦波进行采样时,由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽,在一个载波周期(为采样周期的2倍)内的位置一般并不对称,这种方法称为非对称规则采样。规则采样法是对自然采样法的改进,其主要优点是计算简单,便于在线实时运算,其中非对称规则采样法因阶数多而更接近正弦。其缺点是直流电压利用率较低,线性控制范围较小。两方法均适用于同步调制方式。4)低次谐波消去法低次谐波消去法是以消去PWM波形中某些主要的低次谐波为目的的方法。其原理是对输出电压波形按傅氏级数展开,表示为u(棕t)=An sin(n棕t),首先确定基波分量A1的值,再令两个不同的An=0,就可以建立三个方程,联立求解得A1,A2及A3,这样就可以消去两个频率的谐波。该方法虽然可以很好地消除所指定的低次谐波。但是,剩余未消去的较低次谐波的幅值可能会相当大,而且同样存在计算复杂的缺点。该方法同样只适用于同步的调制方法。1.3 线电压控制PWM主要包括马鞍形波和三角波比较法,也就是谐波注入PWM 方式(HIPWM),其原理是在正弦波中加入一定比例的三次谐波,调制信号便呈现出马鞍形,而且幅值明显降低,于是在调制信号的幅值不超过载波幅值的情况下,可以使基波幅值超过三角波幅值,提高了直流电压利用率。在三相无中线系统中,由于三次谐波电流无通路,所以三个线电压和线电流中均不含三次谐波。除了可以注入三次谐波以外,还可以注入其他3倍频于正弦波信号的其他波形,这些信号都不会影响线电压。这是因为,经过PWM调制后,逆变电路输出的相电压也必然包含相应的3倍频于正弦波信号的谐波,但在合成线电压时,各相电压中的这些谐波将互相抵消,从而使线电压仍为正弦波。1.4 电流控制PWM电流控制PWM 的基本思想是把希望输出的电流波形作为指令信号,把实际的电流波形作为反馈信号,通过两者瞬时值的比较来决定各开关器件的通断,使实际输出随指令信号的改变而改变。其实现方案主要有以下3种。1)滞环比较法[4] 一种带反馈的PWM 控制方式,即每相电流反馈信号与电流给定值经滞环比较器,得出相应桥臂开关器件的开关状态,使得实际电流跟踪给定电流的变化。该方法的优点是电路简单,动态性能好,输出电压不含特定频率的谐波分量。其缺点是开关频率不固定造成较为严重的噪音,和其他方法相比,在同一开关频率下输出电流中所含的谐波较多。2)三角波比较法与SPWM法中的三角波比较方式不同,这里是把指令电流与实际输出电流进行比较,求出偏差电流,通过放大器放大后再和三角波进行比较,产生PWM波。此时开关频率一定,因而克服了滞环比较法频率不固定的缺点。但是,这种方式的电流响应不如滞环比较法快。3)预测电流控制法[6] 在每个调节周期开始,根据实际电流误差,负载参数及其他负载变量,来预测电流误差矢量趋势,因此,下一个调节周期由PWM产生的电压矢量必将减小所预测的误差。该方法的优点是,若给调节器除误差外更多的信息,则可获得比较快速、准确的响应。目前,这类调节器的局限性是响应速度及过程模型系数参数的准确性。1.5 空间电压矢量控制PWM空间电压矢量控制PWM(SVPWM)也叫磁通正弦PWM法。它以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,用逆变器不同的开关模式所产生的实际磁通去逼近基准圆磁通,由它们的比较结果决定逆变器的开关,形成PWM 波形。此法从电动机的角度出发,把逆变器和电机看作一个整体,以内切多边形逼近圆的方式进行控制,使电机获得幅值恒定的圆形磁场(正弦磁通)。具体方法又分为磁通开环式和磁通闭环式。磁通开环法用两个非零矢量和一个零矢量合成一个等效的电压矢量,若采样时间足够小,可合成任意电压矢量。此法输出电压比正弦波调制时提高15%,谐波电流有效值之和接近最小。磁通闭环式引入磁通反馈,控制磁通的大小和变化的速度,在比较估算磁通和给定磁通后,根据误差决定产生下一个电压失量,形成PWM波形。这种方法克服了磁通开环法的不足,解决了电机低速时,定子电阻影响大的问题,减小了电机的脉动和噪音,但由于未引入转矩的调节,系统性能没有得到根本性的改善。1.6 失量控制PWM矢量控制也称磁场定向控制,其原理是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib及Ic,通过三相/两相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1 及Ib1 ,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标下的直流电流Im1及It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿对直流电动机的控制方法,实现对交流电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。但是,由于转子磁链难以准确观测,以及矢量变换的复杂性,使得实际控制效果往往难以达到理论分析的效果,这是矢量控制技术在实践上的不足。此外,它必须直接或间接地得到转子磁链在空间上的位置才能实现定子电流解耦控制,在这种矢量控制系统中需要配置转子位置或速度传感器,这显然给许多应用场合带来不便。1.7 直接转矩控制PWM1985 年德国鲁尔大学Depenbrock 教授首先提出直接转矩控制理论(Direct Torque Control,简称DTC)。直接转矩控制与矢量控制不同,它不是通过控制电流、磁链等量来间接控制转矩,而是把转矩直接作为被控量来控制,它也不需要解耦电机模型,而是在静止的坐标系中计算电机磁通和转矩的实际值,然后,经磁链和转矩的Band-Band 控制产生PWM信号对逆变器的开关状态进行最佳控制,从而在很大程度上解决了上述矢量控制的不足,能方便地实现无速度传感器的控制,有很快的转矩响应速度和很高的速度及转矩控制精度,并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。直接转矩控制也存在缺点,如逆变器开关频率的提高有限制。1.8 非线性控制PWM单周控制法又称积分复位控制(Integration Re原set Control,简称IRC),是一种新型非线性控制技术,其基本思想是控制开关占空比,在每个周期使开关变量的平均值与控制参考电压相等或成一定比例。该技术同时具有调制和控制的双重性,通过复位开关、积分器、触发电路、比较器达到跟踪指令信号的目的。单周控制器由控制器、比较器、积分器及时钟组成,其中控制器可以是RS 触发器,其控制原理如图1所示。图中K可以是任何物理开关,也可是其他可转化为开关变量形式的抽象信号。传统的PWM 逆变电路中,单周控制在控制电路中不需要误差综合,它能在一个周期内自动消除稳态、瞬态误差,使前一周期的误差不会带到下一周期。虽然硬件电路较复杂,但其克服了传统的PWM控制方法的不足,适用于各种脉宽调制软开关逆变器,具有反应快、开关频率恒定、鲁棒性强等优点,此外,单周控制还能优化系统响应、减小畸变和抑制电源干扰,是一种很有前途的控制方法。1.9 谐振软开关PWM电力电子器件硬开关大的开关电压电流应力以及高的du/dt和di/dt限制了开关器件工作频率的提高,而高频化是电力电子的主要发展趋势之一,它能使变换器体积减小、重量减轻、成本下降、性能提高,特别当开关频率在18 kHz以上时,噪声已超过人类听觉范围,使无噪声传动系统成为可能。谐振软开关PWM的基本思想是在常规PWM变换器拓扑的基础上,附加一个谐振网络,谐振网络一般由谐振电感、谐振电容和功率开关组成。开关转换时,谐振网络工作使电力电子器件在开关点上实现软开关过程,谐振过程极短,基本不影响PWM技术的实现。从而既保持了PWM技术的特点,又实现了软开关技术。但由于谐振网络在电路中的存在必然会产生谐振损耗,并使电路受固有问题的影响,从而限制了该方法的应用。2 系统统计和工作原理图2给出了系统主电路和控制电路框图,交流输入电压(500 Hz/220 V)经过整流桥整流后,得到一个直流电压。 变换采用全桥变换电路,通过控制电路控制其逆变电路的导通时间,过流保护采用快速熔断器,过电压保护采用由电流互感器和电压比较器LM324构成的过电压检测电路。2.1 SG3524的功能及引脚SG3524是双端输出式脉宽调制器,工作频率高于100 kHz,工作温度为0~70 益,适宜构成100~500 W中功率推挽输出开关电源。SG3524采用DIP-16型封装,管脚排列和内部结构如图3所示。
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