含有谐波成分的单相交流电功率的分析与研究

结合旋转矢量法分析了单相交流电路中的瞬时功率,论述了瞬时有功功率和瞬时无动功率,在此基础上探讨了谐波电流和瞬时无功功率的补偿.     

单相交流电路中的功率计算问题

由于谐波和无功功率的补偿问题,对功率理论提供了新的要求,正确的计算电路中的各种功率成分,需要有明显的物理概念,正确的计算方法,本文就这两个方面对单相交流电路中的功率问题进行了讨论,作为进一步研究三相电路功率的基础。     

基于模板法的全四边形有限元网格生成器的研制

利用映射法生成全四边形网格时存在两个问题：一是网格疏密过渡难，二是自动化程度不高．模板法可以有效地解决第一个问题，文中介绍了它的基本思想和几种在正方形亲单元内部构建模板的思路．另外，为了提高网格生成的自动化程度，文中通过节点尺寸参数的定义自动完成网格的疏密布置，而且提出并实现了一种实体分组信息自动形成的算法．     

三相交流电路中瞬时功率的分析和研究

基于瞬时无功功率理论分析了α-β坐标中的功率成分和三相电路中各相功率间的关系．为检测谐波电流和无功电流提供了研究的方法．     

基于DSP的双级式矩阵开关电源系统的研究

为解决传统大功率开关电源系统中，整流侧产生大量谐波电流而使得系统的输入功率因素低，且谐波畸变率（Trio）高的问题，本文基于TMS3320FL2407系列DSP，采用空间矢量脉宽调制（SPWM）技术，设计出矩阵式开关电源系统．经仿真实验分析．矩阵式开关电源系统可以有效地改善输入侧电流波形质量，并使得系统的功率密度有所提高．     

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究

光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势．根据光伏阵列的特性，设计了一套新型的能实现最大功率跟踪的光伏并网逆变器．逆变器由DDDC和DDAC两个部分组成并通过Dclink相连接，控制部分采用基于DSP(TMS320F240)控制的最大功率跟踪和电流跟踪控制策略，实现了与网压同步的正弦电流输出，逆变器效率为0.78，功率因数为0.97，输出电流的基波分量占电流总量的99．6％．     

电流型电子模拟负载的设计与实现

提出了一种基于电流型PWM整流器实现电能反馈型电子模拟功率负载系统的新方法，所研制的电子模拟功率负载在实现电能的再生馈网时功率因数趋近于-1.0，且电压和电流谐波满足IEC1000-3-2标准．实验结果证实了该方案能很好的解决直流电源及蓄电池等的试验问题．     

并联混合有源滤波器的容量分析

混合有源滤波器的容量计算是补偿系统选型的基础.基于正弦对称电压、电流建立的补偿系统容量计算在电网电压、电流产生畸变和不对称已不够准确,进而影响滤波器容量的选型.IEEE Std 1459-2010功率理论是对于非正弦不平衡系统定义的标准,并基于此功率理论推导出了新的计算方法,用算例进行分析其与传统方法的异同.分析结果表明:在满足补偿目的的前提下,电网电流正弦对称时,两者计算结果一致,非正弦情况时,利用新的方法计算后的结果可作为选择容量更小的滤波器的参考依据.     

DKQ弯曲单元的构造及应用

为了研究复杂载荷作用下薄板结构的受力,基于离散Kirchhoff原理,推导了三角形弯曲薄板单元的应变矩阵、刚度矩阵中的显式面积坐标积分方法,根据变分原理构造了任意四边形弯曲单元DKQ,引入对称及反对称畸变模式进行网格畸变敏感性分析,将DKQ弯曲单元与平面应力单元组合,得到了用于薄板分析的四边形平板单元,并编制了有限元分析程序。计算结果表明:相对偏移量从-0.18变化至0.18,反对称畸变模式下挠度最大误差为1.83%,而对称畸变模式下挠度最大误差为0.99%;对某地铁车体结构,计算结果与ANSYS结果误差在3.5%之内,这说明构造的DKQ弯曲单元对网格畸变不敏感,具备良好的位移解收敛性和计算精度。     

用样条有限点法求解任意四边形薄板的弯曲问题

通过坐标变换，将ｘｏｙ平面上的任意四边形区域化为εοη平面上的正方形区域，并在一个方向取梁的振型函数，另一方向取样条函数为位移试验函数，应用变分原理，推出了求解具有简支或固定边界条件的任意四边形薄板弯曲问题的基本公式，从而得出一种计算非规划区域薄板的途径。算例证明该法简捷，精度高，可以在微机上运行。     

畸变电源作用于二阶网络的研究

本文用大量实验数据和图片真实记录了畸变电源作用于二阶网络对电流冲击的影响,并通过计算给予了理论上的验证,同时还进一步分析计算了电流冲击与网络参数的关系.     

同相牵引供电系统平衡补偿的最优模型

为消除同相牵引供电系统中的三相不平衡、滤除谐波、补偿无功,讨论了平衡变换的两种最优补偿模型:以波形质量最优为目标的波形畸变最小模型和以获得最佳负载为目标的最佳负载模型.通过仿真分析了系统电压畸变时两种补偿模型的补偿效果.结果表明,波形畸变最小模型使系统只提供负载所需要的基波有功电流,最佳负载模型将不对称的单相负载变成三相(或两相或四相)对称纯阻性负载.在三相系统电压对称无谐波时,两者补偿特性一致;当三相系统电压不对称有谐波时,两者补偿特性有区别.     

一种Boost型APFC控制芯片的设计与实现

为抑制谐波对公共电网的污染、提高电能利用率,针对中小功率电器功率因数校正的需要,设计了一种基于Boost型拓扑结构的有源功率因数校正控制芯片.该芯片采用临界导通模式控制,加入总谐波失真优化电路,解决了输入电流过零处的交越失真问题.设计了带双模式过压检测的电压反馈电路,实现了对整个系统的快速瞬态响应和异常保护.整个电路采用CSMC 0.5 μm BCD工艺设计,芯片面积仅1.36 mm2.基于该芯片,设计了80 W功率因数校正电路.测试结果表明:在220 V交流输入、满负载条件下,电流THD(总谐波失真)为3.1%,功率因数达0.997,效率为96.8%,表明该芯片很好地实现了功率因数校正功能.      

多节点四边形杂交板元

基于共轭协变剪应变和逆变剪应力分量的杂交板元的合理列式，给出了一个１２－节点Ｃ＾０四边形的杂交板元。数值结果表明：与其他假设位移法的Ｍｉｎｄｌｉｎ板单元相比，所建议的单元，提供了改进的位移和应力解，且在歪斜网格时不“自锁”，能够通过补片试验，单刚拥有足够的秩等，因而具备了理想单元的品质。     

一种新颖滞环PWM控制技术的仿真研究

随着电力电子技术的发展,变流器及其控制策略在交流传动领域得到了广泛应用。对电压型逆变器来说,电流滞环跟踪PwM控制是一种实现简单、运行可靠的控制技术,但传统的电流滞环控制,负载电流在开关频率频带上的谐波失真较大,通过采用一种随机带宽滞环控制的方法,可以扩展负载电流在开关频率旁频带附近的带宽,减小负载电流的谐波失真。仿真结果验证了该方法的正确性和可行性.     

基于端到端失真优化的无线视频联合编码方案

在无线视频传输环境端到端失真分析的基础上,针对H.264视频流建立了一种新的端到端失真模型.在使用LDPC信道编码方式与该失真分析模型的基础上,提出了一种基于端到端失真优化的联合信源信道编码方案.该方案根据当前无线信道的信噪比与信道带宽等状态信息,自适应地调节信源编码量化参数和信道编码码率,使端到端失真最小.实验结果表明,与固定码率编码相比,本文提出的联合信源信道编码方案可在不增加带宽的情况下显著提高视频传输质量.     

基于车网耦合的高速铁路AT供电系统谐振特性

为研究高速列车与AT供电系统之间电气耦合（简称车网耦合）引起的谐波谐振,构建了基于节点导纳方程的高速铁路AT供电系统数学模型和基于高速列车功率源特性以及等效阻抗的谐波源模型,提出了基于车网耦合的高速铁路AT供电系统谐波谐振评估算法,研究了3种AT供电模式、3种AT牵引网运行方式以及不同AT变压器漏感大小对系统谐振特性的影响,分析了系统阻频特性与相频特性,指出并联和串联谐振点及其变化规律.仿真分析表明:列车位于不同AT段时3种AT供电模式下并联谐振点和串联谐振点均存在差异,牵引供电系统运行方式的多变性也造成了串联和并联谐振点的偏移,AT漏抗越大则谐振点数目越多而第1个串联谐振点频率越低.      

Real-Time Method for Detecting Harmonic and Reactive Currents of Single-Phase Circuits

According to the characteristics of single-phase circuits and demand of using active filter for real-time detecting harmonic and reactive currents, a detecting method based on Fryze＇s power definition is proposed. The results of theoretical analysis and simula- tion show that the proposed method is effective in realtime detecting of instantaneous harmonic and reactive currents in single-phase circuits. When only detecting the total reactive currents, this method does not need a phase-locked loop circuit, and it also can be used in some special applications to provide different compensations on the ground of different requirements of electric network. Compared with the other methods based on the theory of instantaneous reactive power, this method is simple and easy to realize.     

牵引网高次谐波对高低压三相系统的渗透特性

为研究牵引网高次谐波对高低压三相系统的影响,建立了阻抗匹配平衡变压器谐波模型,分析了高次谐波对公共电网高压三相系统的渗透特性;建立了牵引变电所用逆Scott变压器谐波模型,分析了高次谐波对牵引变电所低压三相系统的渗透特性;对牵引侧高次谐波含量较高的牵引变电所进行了测试,分析了谐波实测数据,并与谐波模型分析结果进行了对比;提出了一种适用于牵引变电所低压三相系统的Y型阻波高通滤波器滤波方案,并研制了一套滤波试验装置.研究结果表明,牵引网高次谐波对公共电网高压三相系统的渗透较小,但会明显渗透到牵引变电所低压三相系统;滤波装置投入运行后,牵引变电所低压三相系统a相电压谐波畸变率由12.25%降为1.94%,b、c两相电压谐波畸变率也明显降低,滤波装置有效的滤除了高次谐波,改善了低压三相系统供电质量.