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近年来,国内的一些企业相继开发出静变电源产品,但随着新型飞机和机载电子任务系统越来越多地投入使用,这些产品在试用和使用中不同程度地暴露出一些问题。例如对大容量电子任务系统负载的适应性问题,可靠性、维修性问题,技术先进性和自主知识产权问题等。目前尚无一种同类产品按照军工产品科研程序定型列装的,无法适应新型飞机对地面保障质量的要求,这使静变电源在国防建设中的推广应用受到制约。
根据部队使用需要和产品现存问题,我们按照军工产品科研程序进行系列静变电源产品的研制,容量范围60~180kVA。通过研制,重点解决总体方案、高性能控制器和大容量功率变换实现等问题,形成自主知识产权,严格按照军工产品要求定型,使静变电源成为符合部队使用要求的好装备。
1技术方案的确定
电源总体方案根据国内外静变电源的技术发展水平,采用成熟可靠、适应性强、技术先进、立足国内的原则确定。电源总体方案示意图如图1所示,总体方案简述如下。
主电路采用交一直一交结构,包括整流器,直流滤波器、逆变器、变压器及交流滤波等组成部分。交一直部分将50Hz交流市电经桥式整流、平波电抗器、电解电容滤波后变为平稳直流。桥式整流电路为半控结构,启动过程中,调节晶闸管的触发角,可以控制直流电压由低到高逐渐变化,减少冲击电流,实现软启动。120kVA以上电源整流电路分为独立的两组,通过增配移相变压器,即可实现12脉波整流。
直一交逆变部分采用单相全桥结构,是本电源的核心。逆变器选用IGBT作为开关器件。利用IGBT开关频率较高的优点,采用正弦脉宽调制方式(sPWM)对逆变器进行控制,将平稳直流变换为脉宽调制输出的交流,输出SPWM波幅值恒定,宽度按正弦规律变化,该交流基波频率为所需要的电源输出频率。逆变器输出的脉宽凋制波经LC滤波电路滤波后,得到纯正的正弦波交流电。
SPWM波控制采用二重化方式,即同一桥臂上下两只IGBT器件为互补通断,对角器件不同时通断,产生两路控制信号的调制波相位相同,但载波相位相差180°,因此,在相同开关频率下,等效调制比增加一倍,可有效改善输出波形。
为提高对不平衡负载的适应能力,电源主电路按照3套独立的单相电源进行设计,直一交逆变部分具有3套完全相同的单相逆变器,它们共用一条直流母线,输出互差120°,在变压器副边接成星形,输出所要求的三相交流电
与主电路相适应,本项目电源控制器针对单相电源设计,电压波形控制采用带滤波电感电流内环的电压瞬时值反馈控制方案,电压有效值控制采用PI调节器方案,控制系统具有3套独立的调节器分别控制三相电压,从而提高带不平衡负载的能力。为提高电源输出控制的快速性、抗干扰能力和可靠性,波形控制采用模拟电路实现,有效值控制和电源监控采用智能数字电路实现。数字电路以16位单片机为核心组成,通过模拟量和开关量接口电路对电源的运行参数、工作状态、故障状态和单元模块的状态进行智能监测,监测信息和监控参数通过LCD中文显示屏显示和输入。同时,还设有通用的计算机通讯接口,以便通过计算机对电源进行远程监控。
2高性能控制器设计
飞机供电电源远比普通电源要求高,按照国家军用标准要求,除常规参数外,还要对波形质量、电压调制、动态特性等进行严格考核。新型机载电子任务系统功率大、负载特性通常为非线形的使用特点,更增加了保证良好供电指标的难度。上述问题的解决完全取决于电源控制器的性能。
逆变电源波形的控制方法有多种,比如谐波补偿控制、无差拍控制、重复控制、瞬时值反馈控制等。和其他控制方法相比,瞬时值反馈控制具有控制思想简单明了,控制结构简单,容易实现,鲁棒性强,控制效果好等独特的优点,是近年来逆变电源控制方法研究的热点。现有的瞬时值反馈控制方法有3种,即单一的电压瞬时值控制、带滤波电感电流内环的电压瞬时值反馈控制、带滤波电容电流内环的电压瞬时值反馈控制。单一的电压瞬时值反馈控制虽然结构简单,但空载时系统的稳定性差。带滤波电感电流内环的电压瞬时值反馈控制方法由于存在滤波电感电流内环,使系统具有自动截流保护功能,但负载变化时系统的动态响应特性较差。带滤波电容电流内环的电压瞬时值反馈控制方法使系统的动态响应特性大大提高,但系统没有自动截流保护的功能
本项目在设计逆变电源的控制器时,采用一种带有输出电压有效值控制及负载电流前馈控制的双环反馈控制方案,对输出电压的幅值、频率、波形进行精确控制。控制器结构如图2所示。
电压有效值环是外环,它检测输出电压有效值,通过PI调节器,对输出电压的有效值进行控制,使输出电压与设定电压一致。
波形环位于电压有效值环之内,用来对输出电压的波形进行实时控制,确保输出电压跟踪正弦波参考电压。波形环采用带负载电流前馈控制的电流控制环。它同时检测滤波电感电流和负载电流,控制滤波电感电流实时地跟踪电感电流指令,使电感电流被限制在限幅值所对应的电流之内,因此,滤波电感电流内环使系统具有自动的截流保护功能,提高电源抵抗冲击负载的能力。同时,负载电流前馈的引入,可使系统对负载的变化有及时的调节能力,使系统的动态响应特性大大提高
对于有输出变压器的系统,电流控制内环将变为变压器原边电流控制环,此时电流反馈量将是变压器的原边电流,快速的电流内环使变压器的原边电流受到实时控制,有利于防止变压器的偏磁饱和。电感电流内环的采用还使单元间并联时的均流控制容易实现。
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国网山东省电力公司2018年第三批物资非招标采购竞争性谈判项目(线上)评审工作已经结束,(采购编号:SD18-WZ-JZTP03-XS)。其中主要涉及变频电源、低压开关、电缆保护管、电缆终端等。经评国家电网审委员会评审,现将成交结果公告如下:采购人:国网山东省电力公司采购代理:国网山东招标有限公司2018年6
国网陕西省电力公司2017年第三批物资集中规模招标采购项目中标公告(招标编号:2017-SNGW-03)各相关投标人:国网陕西省电力公司2017年第三批物资集中规模招标采购项目中标候选人公示活动已经结束,现将中标结果公告如下。序号分标编号及名称包号中标人1分标1补偿电抗器包01苏州工业园区海沃科技有限公
所谓纹波电压,是指输出电压中50赫或100赫的交流分量,通常用有效值或峰值表示。经过稳压作用,可以使整流滤波后的纹波电压大大降低,降低的倍数反比于稳压系数S。我们都知道,示波器能够将肉眼看不到的电信号转换成可以看见的图像,便于大家研究各种电现象的变化过程。它是一种用途广泛的电子测量仪器
2015年7月1日,由国电南瑞自主研发的PEC9200型岸电变频电源顺利通过型式试验。经测试,PEC9200型岸电变频电源完全满足国标《GB/T25316-2010静止式岸电装置》所规定的各项指标,具有输出电压稳定、频率精度高、动态响应好、保护功能完善、配置灵活等优点。PEC9200型岸电变频电源为将电网电能变换为适合
2015年7月1日,由国电南瑞电控分公司自主研发的PEC9200型岸电变频电源顺利通过型式试验。经测试,PEC9200型岸电变频电源完全满足国标《GB/T25316-2010静止式岸电装置》所规定的各项指标,具有输出电压稳定、频率精度高、动态响应好、保护功能完善、配置灵活等优点。PEC9200型岸电变频电源为将电网电能
80年代初期,日本东芝公司最先将交流调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调所具有的舒适、节能等优点是普通空调难以做到的。国内对变频空调的研究始于90年代初期,许多高校、厂、所一度都投入了大量人力物力进行研制,但基本上没有达到目标。直到96年下半年,以巨资引进生产线生产的变频空调产品才进入市场,打破了国内变频空调研制开发的徘徊局面。在此后的短短一年多时间内,就陆续有多家厂商推出同类产品,逐渐形成了变频空调开发生产的热点。考查国内变频空调研制过程,有几点是值得注意的:(1)变频空调不等于普通空调加变频电源。变
采用新型电力电子技术的航空地面静止变频电源(以下简称静变电源),与传统的航空电源车相比,具有同样的性能、更小的体积、更低的噪音水平和完全无排放的特点,可有效减少地面综合保障空间和环境污染问题,极大地提高了航空地面电源保障的质量,进入航空领域保障飞机供电和起动已成为必然的发展趋势。近年来,国内的一些企业相继开发出静变电源产品,但随着新型飞机和机载电子任务系统越来越多地投入使用,这些产品在试用和使用中不同程度地暴露出一些问题。例如对大容量电子任务系统负载的适应性问题,可靠性、维修性问题,技术先进性和自主知识产权问题等。目前尚无一种同类产品按照军工产品科研程
近日,第五届国际太阳能光伏展在上海新国际博览中心顺利闭幕, 为期三天的展会共吸引来自全球60余个国家、1800个国际厂商参展。由艾普斯电源(苏州)有限公司展示的交流稳压电源、交流变频电源等成为此次展会的一大亮点。凭借领先的技术和良好的产品稳定性,艾普斯被此次展会评为“上海国际太阳能展览会“十大亮点”兆瓦级荣誉奖”并于现场收获意向性订单达2000多万元。对于此次展会取得的成绩,公司相关负责人表示:“打造世界一流的品质是艾普斯可持续发展的保证。面向未来,我们将继续加大在研发、生产和服务等方面的投入,努力将艾普斯打造成为全球领先的高效能工业电源
得益于全球节能减排趋势,近年来新能源汽车快速发展,三电(电机电控电池)是衡量车辆品质的重要因素,电池质量更是重中之重,全球锂电池市场需求随之迅猛增长,预测在2025年达到1,223亿瓦时的总需求。锂电行业产业链可分为:锂电制造、锂电应用、锂电回收等。锂电制造:电芯制造(前段)—电芯装配(
4月29日,“玲龙一号”全球首堆核岛6kV配电系统中压母线(EMA/EMB)顺利完成首次送电,提前13天实现二级里程碑目标,为后续核岛用电设备的调试工作奠定坚实基础,有力保障后续主控室可用、NCC等关键节点的顺利实现。为确保核岛6kV配电系统的顺利运行,海南核电管理团队精心组织、周密部署,协同现场各
4月25日,南网超高压公司2023年第七批物资公开招标项目(2023-WZ-7-S-ZB1)中标公示。
4月23日,广西电网公司2023年省级物资集中采购第六批公开竞争性谈判(二次采购)采购公告,招标内容包括电力线载波设备、高频单相电源、变电站低压电力电缆等物资。详情如下:广西电网公司2023年省级物资集中采购第六批公开竞争性谈判(二次采购)采购公告(采购编号:CG0400062001667640)根据《中华人民
4月22日,国网浙江省电力有限公司召开二季度工作会议,会上披露,今年一季度,浙江风光新能源发电110.54亿千瓦时,同比增长40.88%。其中,风力发电38.11亿千瓦时,同比增长45.29%;光伏发电72.43亿千瓦时,同比增长38.67%。(来源:微信公众号“浙电e家”作者:融媒体中心)截至3月底,浙江风光新能源
为进一步加强配电网安全管理,提升配电网供电保障和综合承载能力,根据国家能源局《配电网安全风险管控重点行动工作方案》(以下简称工作方案),江苏能源监管办近日会同省能源局对相关工作进行了部署安排,并提出明确要求。一是强化协调,广泛发动。省电力公司要明确部门,负责协调对接配电网安全风险
“4座变电站站用交直流电源设备状态良好。”4月18日,在国网安徽省电力有限公司电力科学研究院内,技术人员通过新一代站用智慧交直流电源微应用对4座智慧变电站开展站用电源设备健康状态评估,保障变电站安全运行。在变电站中,站用交直流电源主要负责为控制保护设备、辅助设备、监控设备等提供稳定可
随着《十四五发展规划》等政策的推进,各行业国产化进程迅猛发展。智慧电网作为新型能源体系建设的重要支撑,更是当仁不让;各设备公司全网匹配,要求做到全国产化。金升阳作为技术引领型企业积极响应政策,关注用户所需,依托产研实力,为电力行业各细分领域提供更可靠、更高效的一站式电源解决方案为
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科学合理设计新型电力系统建设路径是当前重大战略任务,电力体制机制建设是其重要内容,与技术创新、商业模式创新共同驱动新型电力系统发展。源网荷储多向协同、灵活互动、一体化运营是新型电力系统的坚强支撑,分布式电源、储能是重要的技术组成。当前,我国电力市场范围、规模逐步扩大,竞争成效不断
4月15日,国网天津电科院与浙江电科院、安徽电科院开展电源专业技术交流活动,服务新型电力系统建设,共计13名电源专业人员参加。据了解,随着新型电力系统建设,新能源所占比重逐渐加大,光伏、风电、储能等多类型电源不断涌出,电网电源侧结构正发生显著变化。作为主要从事电源侧业务的各网省电科院
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