智能型繼電保護(hù)試驗(yàn)電源屏的研制可行性研究報(bào)告(編輯修改稿)
2025-05-23 06:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 撲和功率因數(shù)控制技術(shù)的具體應(yīng)用，而三相APFCA則是三相PWM整流開關(guān)拓?fù)浜凸β室驍?shù)控制技術(shù)的結(jié)合?？刂萍夹g(shù)的發(fā)展電流型控制及多環(huán)控制(Multiloop control)己得到較普遍應(yīng)用；電荷控制(Charge control)，單周期控制(One Cycle Control)，無源控制，滑模變結(jié)構(gòu)控制，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)控制等技術(shù)的開發(fā)及相應(yīng)專用集成控制芯片的研制，使開關(guān)電源動(dòng)態(tài)性能有很大提高，電路也大幅度簡(jiǎn)化。電源智能化技術(shù)和系統(tǒng)的集成化技術(shù)的應(yīng)用開關(guān)電源微處理器監(jiān)控、電源系統(tǒng)內(nèi)部通信、電源系統(tǒng)智能化技術(shù)以及電力電子系統(tǒng)的集成化與封裝技術(shù)等。數(shù)字電源就是數(shù)字化控制的電源產(chǎn)品，它能提供配置、監(jiān)控和管理功能，并延伸到對(duì)整個(gè)回路的控制。也就是說，數(shù)字電源包括兩部分PWM反饋回路的全數(shù)字控制，電源管理與通信。數(shù)字電源與模擬電源的區(qū)別主要集中在控制與通信部分。在簡(jiǎn)單易用、參數(shù)變更要求不多的應(yīng)用場(chǎng)合，模擬電源產(chǎn)品更具優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠鋺?yīng)用的針對(duì)性可以通過硬件固化來實(shí)現(xiàn)，而在可控因素較多、實(shí)時(shí)反應(yīng)速度快、需要多個(gè)模擬系統(tǒng)電源管理的、復(fù)雜的高性能系統(tǒng)應(yīng)用中，數(shù)字電源則具優(yōu)勢(shì)。此外，在復(fù)雜的多系統(tǒng)業(yè)務(wù)中，相對(duì)模擬電源，數(shù)字電源是通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)多方面的應(yīng)用，其具備的可擴(kuò)展性與重復(fù)使用性使用戶可以方便更改工作參數(shù)，優(yōu)化電源系統(tǒng)。通過實(shí)時(shí)過電流保護(hù)與管理，它還可以減少外圍器件的數(shù)量。當(dāng)前，智能型電網(wǎng)是國(guó)家電網(wǎng)公司主要發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，設(shè)備的智能化進(jìn)程勢(shì)在必行。但目前的研制研發(fā)目光主要集中一次設(shè)備的電流電壓互感器和繼電保護(hù)裝置本身，對(duì)處于輔助裝置地位的繼電保護(hù)試驗(yàn)電源投入的研發(fā)精力相對(duì)較少，使得這一塊的研發(fā)還存在較大的一片空白。而部分廠家自行研發(fā)的所謂智能型繼電保護(hù)試驗(yàn)電源屏只是簡(jiǎn)單的將儀表進(jìn)行數(shù)字化，操作按鍵化等。少數(shù)在繼電保護(hù)試驗(yàn)電源屏研制方面做得較好的廠家也只是將試驗(yàn)電源的可調(diào)節(jié)性和精確性方面比較先進(jìn)，仍舊停留在綜自型或數(shù)字型階段，裝置功能的單一性、固定型還是比較明顯，在直接服務(wù)繼電保護(hù)試驗(yàn)工作，提供直接可用的繼電保護(hù)試驗(yàn)儀器，創(chuàng)造安全、舒適的工作環(huán)境，提高繼電保護(hù)試驗(yàn)工作效率，服務(wù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行方面的效果都不是很突出。實(shí)際上，數(shù)字電源遲遲得不到接受是因?yàn)轭櫩驼J(rèn)為數(shù)字技術(shù)未得到證明、技術(shù)復(fù)雜及成本高昂。這不足為奇，因?yàn)闃I(yè)界在70年代末遇到了相似的情況：當(dāng)時(shí)電源從線性改為開關(guān)式，而最初開關(guān)式也被認(rèn)為價(jià)格昂貴、不可靠(輸出噪音大)。不過，一旦顧客認(rèn)識(shí)到開關(guān)式電源所具有的優(yōu)點(diǎn)(性能更高、尺寸更小)，并且學(xué)會(huì)了如何實(shí)施新的開關(guān)式電源技術(shù)，線性電源很快就被淘汰了。幾年后，隨著對(duì)其具有的優(yōu)點(diǎn)逐漸熟悉，市場(chǎng)上出現(xiàn)更多的提供商和解決方案、看到無需額外成本就能帶來的比模擬解決方案更好的效果，數(shù)字技術(shù)也將會(huì)出現(xiàn)類似的轉(zhuǎn)型。目前數(shù)字電源技術(shù)并非十分成熟，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制還存在許多難點(diǎn)，需要有大的突破。具體包括以一下幾個(gè)方面：1)、數(shù)字信號(hào)處理速度與高頻開關(guān)的開關(guān)速度不相稱。2)、變換器的開關(guān)動(dòng)作對(duì)采樣的嚴(yán)重干擾。3)、檢測(cè)信號(hào)的量化誤差導(dǎo)致輸出響應(yīng)極限環(huán)振蕩，從而會(huì)大大降低控制精度。4)、高速運(yùn)行下數(shù)字PWM分辨率急劇下降。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)以上問題提出了許多的解決方案，通過這些解決方案進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)字電源技術(shù)走向成熟。同時(shí)，基于數(shù)字控制方式，一些先進(jìn)的控制方法逐漸應(yīng)用于數(shù)字電源控制中，以提高電源的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，如安森美公司提出改進(jìn)型V2控制，仙童公司提出Val1ey電流控制，IR公司提出多相控制，并且美國(guó)的多所大學(xué)也提出了多種其他的控制思想。特別是模糊控制在數(shù)字電源中的應(yīng)用，由于該控制方法能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)PID控制在高性能開關(guān)電源中存在的缺陷，近年來一直成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，并在各種數(shù)字電源拓?fù)渲械靡詫?shí)現(xiàn)。三、研究方案 研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo)和擬解決的關(guān)鍵問題研制開發(fā)新型的智能型繼電保護(hù)試驗(yàn)屏,旨在給現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)工作及其它試驗(yàn)工作提供穩(wěn)定、方便的交、直流試驗(yàn)電源，提高各種試驗(yàn)工作的質(zhì)量、保障人身、設(shè)備安全；結(jié)合XX供電公司實(shí)際情況，編寫智能型繼電保護(hù)試驗(yàn)屏的運(yùn)行維護(hù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范，在公司范圍內(nèi)推廣智能型繼電保護(hù)試驗(yàn)屏的應(yīng)用，提高智能型繼電保護(hù)試驗(yàn)電源屏的可用率。擬解決的關(guān)鍵問題如下：1) 三相交流程控功率放大模塊的研制，該模塊要求輸出的各相交流電壓、交流電流的電壓幅值、頻率，相位可單獨(dú)調(diào)節(jié)，相電流輸出有效值0
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