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  • 简介:本文介绍一种应用虚拟仪器实现织机纬纱张力测试的方法,主要讲述了该系统的构成与测试织机纬纱张力的工作原理及应用。

  • 标签: 虚拟仪器 传感器 纬纱张力 采样
  • 简介:摘要:随着电力电子装置的广泛应用和复杂性的增加,对其故障诊断的需求也日益迫切。虚拟仪器技术作为一种先进的测量与控制技术,为电力电子装置的故障诊断提供了新的途径。本论文旨在研究虚拟仪器技术在电力电子装置故障诊断中的应用。

  • 标签: 虚拟仪器技术 电力电子装置 故障诊断
  • 简介:摘要 我国针对虚拟仪器技术课程的教学情况越来越重视,因此,针对大学生的教育工作而言,应该设置专门的学科专业,培养出符合社会需求的虚拟仪器技术人才。而针对虚拟仪器技术课程的教学,需要结合题库以及考试系统,才能够充分的掌握学生的学习情况,因此本次设计的就是基于工程教育的虚拟仪器技术课程题库及考试系统项目,希望可以为其他的研究学者提供一个新的研究思路。

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  • 简介:针对电工实验教学中存在的问题,介绍了虚拟实验平台的现状和优势,提出了将虚拟实验与实物实验有机地整合起来,以促进电工实验教学的改革。通过实验案例具体说明了整合过程,从而提高了电工实验课程的教学质量和水平,培养了学生的综合实践能力和创新能力。

  • 标签: 电工实验 教学改革 虚拟仪器
  • 简介:摘要:对于物理原理和数据进行测量以及处理分析所使用的方法为测试技术, 测试技术和测量仪器可以有效的获得研究科学以及生产实践当中的参数,传感器以及转换器的效组成测试系统, 借助传感器可以有效将参数转化为可以进行传输的电量信号,转换处理分析信号需要在中间处理器当中进行,测量结果经过最终的记录显示便会得以呈现。测试技术的发展离不开传感器的运用,因此本文主要探讨了相关测控技术以及仪器,以此来进行更加深入的认知。

  • 标签: 测控技术 微处理器 传感器 仪器
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  • 简介:测控技术的发展与人类生产生活密切相关,包括空间测控和时间测控两大体系,并呈现出宏观和微观两种发展方向。同时,作为一种典型的应用科学,具有高新技术密集的特点,涉及到光学、信息学、电子学、自动控制理论等。随着近年来我国科学技术水平的不断提高,远程测控技术的研究和应用都取得了丰硕成果,尤其在信号传输方式、原测控系统等领域,本文以下结合这一技术的发展现状进行研究,且对未来发展趋势做出展望。

  • 标签: 远程测控 信号传输 精密机械 发展趋势
  • 简介:摘要 随着国家工业化进程的不断推进,测控技术仪器在智能自动化生产中占据着不可以替代的作用,测控技术在我国的开始较早,但是发展却是缓慢,知道近些年才开始了对测控技术的深入研究。基于此背景,本文介绍了测控技术的发展现状和趋势,根据现状进一步了解测控技术,期待我国的测控技术尽快与国际先进技术接轨。

  • 标签: 测控技术,发展现状,发展趋势
  • 简介:摘要: 2018-2019年供热季结束,存在较明显供需矛盾,电厂首站出口温度高于100℃,供热末端用户户内供热效果差,企业供热社会压力极大。经过思考和积极联系政府协调调控,充分发挥远程监控系统在供热系统的运用,供暖期情况明显好转,供暖效率明显提升,社会反映普遍满意,企业供暖压力明显缓解,经济效益也明显提升。

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  • 简介:摘要:电力系统在现代社会中扮演着至关重要的角色,为各行各业的正常运转提供稳定的电力供应。为确保电力系统的可靠性、安全性和高效性,电网变电设备的监测和维护变得尤为关键。本文的焦点是基于传感技术的电网变电设备远程监控系统,该系统采用先进的传感器技术、数据采集和分析方法,为电力行业提供了新的解决方案。通过远程监控系统,电力公司能够实时监测设备状态、检测故障和预测性地维护设备,从而提高电力系统的安全性、效率和可维护性。本文将深入探讨该系统的原理、应用领域、优势和未来发展趋势,以展示其在电力领域的潜在影响和广泛应用前景。基于传感技术的电网变电设备远程监控系统将为电力行业的可持续发展和现代化提供强大的工具和技术支持。

  • 标签: 电网系统 传感技术 变电设备 远程监控
  • 简介:摘要:随着新能源行业的蓬勃发展,在经过集中式陆上风电项目的抢装潮后,分散式风电项目的开发建设已进入高峰期,已有越来越多的分散式风电项目投入运行,“小规模”和“分散式”风电项目具有就近消纳、就近接入,避免在大距离传输中的损耗的特点,但同时由于这种发电方式是分散式分布的,不利于集中监控管理,本文通过对风电集控进行分析研究,给出具体设计思路,实现风电场的无人值守的理念,使风电场运行管理得到进一步的提高,推动行业的健康发展。

  • 标签: 分散式 风电 集控 网络安全
  • 简介:摘要:随着经济和电力行业的快速发展,电网系统规模庞大而复杂,变电站只是其中不可缺少的一部分,因为其在电力供应输送、电力监测起着重要作用,能搞保证电力工作高质量、稳定运行。而现今科学技术的进步使变电站更为综合自动化,人工操作行为大幅减少,变电站运行管理更为便捷、效率。另外对变电站的实时监控可以通过检测电力设备运行参数,更好地预防及解决电力运行问题,所以说这种先进技术的运用对于电力企业及电力工作人员来说是非常有意义的。

  • 标签: 辅助控制系统 变电站 数据采集 集中控制
  • 简介:摘要:随着社会科技的不断发展,越来越多的高新技术被应用到变电运维管理中。通过对变电运维智能化远程管理系统的应用,不仅能随时掌握设备和环境的实时情况,还能及时消除设备存在的隐患,从而保证变电系统正常的运行。本文将对智能化远程管理系统的工作原理进行分析,并探讨GSP的变电站监控系统远程运维技术的应用。

  • 标签: 变电运维 智能化 远程管理系统 应用
  • 简介:摘要: 本文主要研究了电力抄表系统的远程监控与管理技术。首先介绍了电力抄表系统的概念,然后详细分析了现有的远程监控技术,包括无线抄表技术、移动通信技术和光纤通信技术,并探讨了这些技术的优势和难点。接着,我们研究了远程管理技术,特别是基于云计算、分布式管理和智能管理技术,并讨论了这些技术的优势和挑战。本研究为电力抄表系统的远程监控与管理提供了深入的理论基础和技术参考。

  • 标签: 电力抄表系统 远程监控技术 远程管理技术
  • 简介:摘要:针对传统的电压定向直接功率控制( V-DPC)在电网电压出现谐波等情况时,电压定位的准确性受影响的缺陷。本文根据三相电压型整流器的数学模型,将采用虚拟磁链的直接功率控制( VF-DPC)和有限集模型预测控制( FCS-MPC)相结合,提出一种基于虚拟磁链的模型预测功率控制策略( VF-DPC-MPC)。本系统通过虚拟磁链推算出瞬时功率,实现了无交流电压传感器的控制,然后利用有限集模型预测的方法( FCS-MPC),选取最佳的电压矢量的开关状态完成控制,从而优化系统性能。仿真表明本系统具有高动态性能,且鲁棒性较好,网侧电流谐波较小,实现了功率的准确跟踪,具有很好的应用前景。 关键词:模型预测控制;虚拟磁链;三相整流器;直接功率控制 1 引言 随着人类社会的发展,各行业都需要更高质量的电能,并且由于分布式能源的推行, PWM整流器因其动态响应灵敏、能量可双向流动、功率因数可控等优点,得到了极多应用 [1-3]。通过数十年的发展, PWM整流器被人们大量的使用,对其更高性能的追求也意味着必须有更好的控制技术。因此,研究人员通过做大量的测试,旨在找到更加高效的控制策略 [4]。一般控制方法可归类为直接电流控制与直接功率控制( DPC)。直接电流控制利用同步旋转坐标系变换的解耦控制特性,将网侧电流解耦成有功分量和无功分量,由此来构成电流闭环控制系统 [5]。这种方法的优点是有着较小的静态误差与较快的动态响应速度,但其系统性能与电流内环控制的复杂度和相关参数的精确度关系很大 [6-7];与直接电流控制相比,直接功率控制具有高功率因数、较好的动态性能、较低的电流畸变率等特点 [8]。 预测控制是一种最优化控制策略,在电力电子的领域越来越受到重视,主要有模型预测控制 (MPC)、广义预测控制( GPC)、无差拍控制等。模型预测控制是通过系统模型来预测变量的变化趋势,根据最优化准则来确定最优的控制方式。这种预见性,比经典反馈控制系统收集现有信息再进行控制更加有效。将模型预测控制与直接功率控制结合,更使得网侧电流谐波明显减小,直流侧输出电压纹波得到极大改善 [9-11]。 本文提出了一直基于虚拟磁链的有限集模型预测功率控制的方法,取消了网侧电压传感器,降低了成本,有效防止因传感器失灵导致的控制策略失效,具有良好的稳定性与快速性;另一方面,通过有限集模型预测控制直接选择的有限开关状态,不需调制环节,控制更灵活 [12-13]。通过功率预测模型直接对磁链计算出的瞬时有功功率 P与无功功率 q进行未来变化的预测,得到最小的价值函数,从而确定最优空间电压矢量。最后通过 Matlab/Simulink的仿真验证了所提出的控制策略的可行性。 2 三相电压型整流器数学模型分析 三相两电平整流器拓扑结构如图 1所示,整流器中有 6个开关器件, ea、 eb、 ec分别为三相电网电压,网侧中性点为 n。在三相对称系统中每相输入线路等效电阻值为 R,每相电感值均为 L, ia、 ib、 ic和 ua、 ub、 uc分别为三相整流器的相电流和相电压。在任何一个工作状态,每一项只允许一个开关器件导通,因此上下开关必须满足互补的要求。故整流器开关状态为 Sj为三相单极性二值逻辑开关函数, j为 a、 b、 c。 图 1 三相两电平整流器拓扑结构图 图 2为三相电压型整流器的空间电压矢量图,由于本次研究的是两电平整流器,通过合理控制开关器件的开通与关断,整流器可提供 23=8种电压空间矢量,其中包括 6个有效电压矢量和 2个零矢量如图所示。从而可以推算出各种开关状态下的电压值,为下文模型预测控制提供矢量选择奠定基础。 图 2 三相 VSR空间电压矢量分布 假定三相电网处于平衡状态,取电流参考方向如图 1所示,则整流器在 坐标系下的电压方程为: (1) 式中 、 、 、 分别为三相电网电压和电流在 坐标下的分量; 、 为整流器输入电压在 坐标下的分量,根据 udc和整流器开关函数 Sa、 Sb、 Sc(Si=1为上桥臂导通; Si=0为下桥臂导通 )可得:

    (2) 由于整流器的交流侧电路结构和交流电机的等效电路非常相似。因而可将电网侧看作为一个虚拟的交流电动机,并认为电网电势是由三相绕组切割某个旋转磁场而产生的。实际上并没有这个磁场,故称作虚拟磁链。根据虚拟磁链的定义 对式 (1)两侧同时积分,得到虚拟磁链的 分量为: (3) 由式 (1)可得: (4) 由式 (3)可得磁链在 t时刻变换率为: (5) 在三相平衡系统中,交流侧瞬时功率表达式为: (6) 式中, 为电网基波角频率。 对式( 6)进行微分可得: (7) 将 (4)(5)代入 (7)有 [14]: (8) 式 (8)即为三相整流器基于虚拟磁链的功率控制数学模型。 3 基于虚拟磁链的模型预测 DPC原理 与传统的定频直接功率控制和定向直接功率控制不同,模型预测直接功率控制无需查询开关表和调制模块。它是在不断对每个离散的周期的矢量寻优中完成对整流器的控制如图 3所示。通过采集当前电压电流信息,利用瞬时无功理论计算当前功率数值 [15]。通过整流器数学模型,以此为基础构建下一个控制周期的有功功率及无功功率功率的数值,同时利用功率参考值和所计算的预测功率值构建价值函数,再利用有限集寻优的方式,将七种(两组零矢量计算时为一组)开关序列逐步带入其中计算价值函数数值,并对这七种开关作用下的效果进行预估,最后分别比对每组价值函数,并选出最小值,将最小值代表的开关序列作为被选用的整流器的开关序列,并作用于整流器,得到作用结果。在下个周期时,再次循环上述过程,实现持续预测的控制能力。因此,为达到此控制目的,需建立一个基于磁链的瞬时功率预测模型。 图 3 单周期模型控制原理图 结合第二章中的整流器数学模型,可以得出在 k时刻瞬时有功和无功功率为: (9)定义有功功率和无功功率变化率如下: (10) 可得有功功率和无功功率在单个采样周期的变换量如下: (11) 设每个控制周期等于变化的单位时间,通过有功功率与无功功率在 t=kT时的值,以及在控制周期 T内的变换量从而获得 t=(k+1)T时的有功功率与无功功率的下一时刻预测值。即: (12) 因此,可根据 k时刻的实际功率与前一时刻 k-1的实际功率得到单位时间的功率变化量。利用当前实际功率和单位时间的功率变化量可计算出下一时刻 k+1的功率预测值。为了让本系统处于最优控制的状态下,根据模型预测控制原理,同时考虑到减小计算量,提高算法效率,采用每个控制周期内预测值与实际功率值的绝对值之和形式的价值函数: (13) 式中, pref是有功功率给定值, qref是无功功率给定值。 为尽可能将功率误差减小,只需使得价值函数最小,便可得到当前最优控制策略。由于在单位功率因数下运行,故在控制器中直接给定 qref =0。同时通过 VSR直流侧的 PI控制器的输出来确定 pre。 在最优结果下,预测值与参考值的误差最小。在每个控制周期内只有一次电压矢量的变化,电压矢量的作用时间即为系统控制周期时间 t=Ts。结合式 (10)和 (13)有: (14) 联立式 (2)、 (6)、 (14),方可得到最优开关信号以及最优矢量作用下的作用时间。 跟据上述公式推导,三相整流器基于虚拟磁链的模型功率控制算法流程如图 4: 图 4 模型控制算法流程图 4 基于虚拟磁链的模型预测 DPC总体控制策略 图 5为基于虚拟磁链的模型预测 DPC控制框图。该控制通过采集 ia、 ib、 ic、 Udc以及上一周期功率器件的开关状态通过计算获得的网侧虚拟磁链 、 。根据公式 (6)得到系统的瞬时功率 p和 q。由于要在单位功率因数下运行,故给定参考无功功率为零,参考有功功率根据直流侧的 PI控制器输出获得。电网电压通过在 坐标下的磁链幅值微分后估算得出(图中电网电压估测模块)。最后通过功率预测模块获得最优的开关量,从而控制个 6开关管。 图 5 模型预测总体控制框图 5 仿真分析 为了验证本文控制方法的优良性,在 MATLAB/Simulink中搭建整流器仿真模型进行分析,系统仿真参数如下:三相交流侧相电压有效值 e=220V,电压频率 f=50Hz,网侧电感 L=10mH,直流侧电容 C=1100 , R=0.1Ω,直流母线电压为 Udc=600V,仿真时间为 0.5s。 图 6(a)为通过观测器得到虚拟磁链圆。图 6(b)为网侧 a相电流电压波形,由图可知, a相电流在极短时间内稳定,之后与 a相电压同频同相,正弦度较好,实现了运行在单位功率因数。 (a)稳态时的虚拟磁链圆 (b)a相电压电流 图 6(c)为整流器输出的直流电压 udc波形,其在 0.05s以内快速稳定在参考值,且波形平滑,达到了预期的电流输出效果。 (c)直流母线电压 图 6(d)对针对网侧 a相的电流进行了谐波分析, THD=1.97%相较于传统功率控制更小,满足谐波畸变率小于 5%的标准,有效改善了电网侧电流质量。 (d)网侧电流谐波分析 由图 6(e)可知有功功率 p快速稳定在参考值附近,纹波较小,功率跟踪效果良好。由图 6( f)可知,无功功率也在 0.05s内稳定在给定值 0左右,有效实现了网侧单位功率因数运行,满足了系统设计目标。 (e)有功功率 (f)无功功率 图 6 仿真波形图 6 结论 本文根据三相 VSR的数学模型,以基于虚拟磁链定向的直接功率控制为基础,提出了一种改进的模型预测控制策略。相比传统 DPC,该方法有以下改进:采用虚拟磁链省去了网侧电压传感器,在节约成本的同时也使得系统的运行更加稳定;将模型预测引入 DPC,改善了有功无功功率跟随性能,使网侧电流谐波减小,输出电压更加平稳。 参考文献 刘迎澍 , 马川 . 基于交直流混合微网构架的电能路由器 [J]. 现代电力 , 2015, 32(1): 13-18. Lee Ke Yen, Wu Yue Lin, Lai Yen Shin. Novel bidirectional three-phase rectifier without using DC-link current sensor[C]. IEEE PESC, Korea, 2006, 6: 3302-3306. 韩愚拙 ,林明耀 ,郝立 ,骆皓 .电压型 PWM整流器三状态直接功率控制策略 [J].电工技术学报 ,2013,28(05):208-212+226. 罗德荣 ,周小艳 ,姬小豪 ,荣飞 ,吴亭宽 .重复控制在模型预测直接功率控制中的应用 [J].电力系统及其自动化学报 ,2018,30(04):35-40. 张崇巍,张兴 . PWM 整流器及其控制 [M]. 北京:机械工业出版社, 2012. 姚绪梁 ,王旭 ,冯泽文 .改善三相电压型 PWM整流器动态性能的研究 [J].电工技术学报 ,2016,31(S1):169-175. 任科明 ,黄辉先 ,胡超 .三相电压型 PWM整流器新型双闭环控制策略研究 [J].现代电子技术 ,2015,38(01):115-119. Bouafia A, Gaubert J P, Krim F.Predictive direct power control of three-phase pulse width modulation(PWM) rectifier using space-vector modulation(SVM)[J].IEEE Trans.on Power Electronics, 2010,25(1):228-236. 张志文 ,李松 ,谢小城 ,黄玉杰 ,孙鑫 .三相电压型 PWM整流器预测功率控制研究 [J].电源学报 ,2017,15(05):123-130. 李辉 ,李志 ,章兢 ,彭寒梅 .无交流电压传感器的三相变流器模型预测控制 [J].系统仿真学报 ,2017,29(07):1489-1496. 汪涛 ,朱一昕 ,张高峰 .三相整流器改进的模型预测直接功率控制 [J].电子设计工程 ,2019,27(02):125-129. Cortes P, Kazmierkowski M P, Kennel R M et al. Predictive control in power electronics and drives. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2008,55(12):4312-4324. 侯兆然 .基于虚拟磁链定向的 PWM整流器控制方法研究 [J].电力系统保护与控制 ,2014,42(21):105-109. ESKANDARI-TORBATI H,KHABURI D A, ESKANDARI-TOR-BATI V. Virtual flux based Direct Power Control(DPC)of three phase PWM rectifier using Model Predictive Control(MPC) and Space Vector Modulation(SVM)[C]∥Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference. Tehran, Iran: IEEE, 2014: 242-248. 汪涛 ,朱一昕 ,张高峰 .三相整流器改进的模型预测直接功率控制 [J].电子设计工程 ,2019,27(02):125-129. ————————————————————————— 作者简介: 靳书港 (1986.8) ,男,研究方向为高效电能变换技术及应用, jinshugang@163.com

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  • 简介:摘要: 在社会经济以及城市化进程快速推进发展的时代背景下,我们国家对于能源的消耗与利用也在不断增加,与此同时煤炭、石油等不可再生资源随着开采利用率均不同程度的减少;因此为了能够在现代化国家建设过程中保证充足的能源供应,就需要对可再生资源进行创新性发展。风力发电作为可再生能源重要的 组成部分,其能够在能源供应方面提供有效支持。但是风力发电场的选址一般均在较为偏僻的地域,对其进行有效的监测与管理成为当前风力发电研究的重点课题。基于此,本文将从远程监控系统的组成部分、结构设计等方面出发进行研究,探讨我国风力发电场远程监控技术的应用基础。

  • 标签: 风力发电 远程监控 方案设计 系统架构
  • 简介:摘要 : 在研究智能 电网远程监控系统的 过程中,智能电网远程监控的主要部分是确定远程监控和系统构架 ,并结合特定区域智能电网 的现状 ,分析远程监控工作的不足之处,完善了智能电网远程监控的具体组成和功能结构。智能电网 远程监控系统,是基于系统运行经验 ,从而 构建在线监控系统。本文对智能 电网远程监控系统进行了一些应用研究,希望能够对相关人员带来帮助,推动 智能电网远程监控系统 的发展。

  • 标签: 智能电网 远程监控系统 应用研究
  • 简介:摘要:随着现代水利事业的不断发展,水电厂实现自动化监控成为当前时代发展的必然趋势。通过引入自动化水电厂监控设施,对于推动水电厂的健康发展有积极价值。本文在观点分析上,立足远程监控角度出发,结合福建地区情况,就该地区水电厂监控自动化功能完善展开了观点的阐释和分析。

  • 标签: 远程监控 水电厂 监控自动化 功能完善 思考