大功率岸電電源的研制.pdf

《大功率岸電電源的研制.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、第44卷第4期電力電子技術(shù)Vo1．44．No．42010年4月PowerElectronicsApril，2010大功率岸電電源的研制周金博，章國(guó)寶(東南大學(xué)，江蘇南京210096)摘要：介紹了岸電電源的優(yōu)點(diǎn)和工作原理。詳細(xì)敘述了該裝置的主電路、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)．以及主電路關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)。給出了主電路、驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路的設(shè)計(jì)原理及200kVA岸電電源的主要技術(shù)指標(biāo)。關(guān)鍵詞：岸電電源：控制；驅(qū)動(dòng)中圖分類號(hào)：TN86文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—100X(2010)04—0093—02DevelopmentoftheHigh—power

2、ShorePowerSupplyzH0UJino．ZHANGGno—bao(SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：Theadvantagesandprinciplesoftheshorepowersupplyareintroduced．Thestructureofthemaincircuitandcontrolsystem，andthedesignofthemaincircuitparametersarediscussed．Thedesignschemeofcontrolci

3、rcuit，drivecir—cuitandprotectioncircuitaredescribed．MainlytechnicMcriterionsofthree—phase200kVApowersupplyaregiven．Keywords：shorepowersupply；control；drive值，然后與給定基準(zhǔn)正弦波信號(hào)比較。通過(guò)控制器產(chǎn)生控制信號(hào)來(lái)控制逆變器中的開(kāi)關(guān)管動(dòng)作．使逆變器輸出電壓跟蹤基準(zhǔn)正弦波信號(hào)。從而得到期望的三相恒壓恒頻的交流信號(hào)?？刂破鞑捎秒p閉環(huán)控制，可使逆變器具有較好的輸出電壓波形、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和穩(wěn)態(tài)

4、調(diào)壓精度。2．1岸電電源主電路設(shè)計(jì)圖2示出主電路結(jié)構(gòu)。交流電抗可用來(lái)減小輸入側(cè)電流的諧波含量．提高整流器的功率因數(shù)中的船舶?？吭谥袊?guó)的各大港口．港口船舶所需電量間母線上的晶閘管和并聯(lián)電阻起軟啟動(dòng)作用．當(dāng)直流母線電壓充到設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通2岸電電源的結(jié)構(gòu)和工作原理I三i圖2主電路結(jié)構(gòu)出交流，該交流基波頻率為所需電源輸出頻率。逆變器輸出接LC濾波器，考慮變壓器上初級(jí)漏抗，輸出濾波器按LCL濾波器來(lái)設(shè)計(jì)。LCL濾波閣器相比單L濾波器具有在較小的LC參數(shù)下依然保持較好的開(kāi)關(guān)紋波濾波效果。因200kVA岸電電源逆變器輸出的額定電流較大．為

5、有效控制濾波電函圜姻蕊圜感上的壓降，電感量的選擇必須進(jìn)行嚴(yán)格限制，所以LCL濾波器較為適合該大功率岸電電源。由于不同的LC參數(shù)對(duì)電感壓降、電容基波無(wú)功電流和橋臂電流紋波有直接的影響，故需要進(jìn)行綜合考慮。下面介紹LCL參數(shù)的選取方法逆變器側(cè)電感的計(jì)算式為：r—L2=、／6i(1)定稿日期：2009一l1—03二作者簡(jiǎn)介：周金博(1983一)，男，河南南陽(yáng)人，碩士，研究方向式中：U為逆變器輸出相電壓為逆變器開(kāi)關(guān)頻率；i，為流為開(kāi)關(guān)電源、大功率電力電子和嵌入式系統(tǒng)。過(guò)￡：的電流紋波。93第44卷第4期電力電子技術(shù)Vol-44．No．4201

6、0年4月PowerElectronicsApril，2010濾波電容C一般按取電容基波無(wú)功容量為逆定系統(tǒng)各功能模塊的工作方式。系統(tǒng)主要包含兩個(gè)變器輸出有功功率的15％來(lái)計(jì)算。即：中斷服務(wù)程序，即通用定時(shí)器1中斷子程序和捕獲2，中斷子程序。通用定時(shí)器1中斷子程序以控制周期c：()(2)來(lái)定時(shí)產(chǎn)生中斷，完成超時(shí)檢測(cè)、AD的啟動(dòng)、電壓式中：P為逆變器輸出有功功率；f為逆變器輸出頻率；Uz為電流的采樣、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)算和瞬時(shí)過(guò)壓過(guò)流保護(hù)。濾波電容端電壓。圖5示出主程序流程圖。取變壓器容量250kVA，短路阻抗5％～6％，則—掣變壓器折算到低壓側(cè)

7、的漏感為：初始化程序框架l‘豐開(kāi)關(guān)狀態(tài)控制II看門狗“喂狗”程序lL4．-麗(5％～6％)／(3)消除上電過(guò)程中’lJ故障匯總JcPLD的故障信號(hào)I過(guò)流過(guò)壓狀態(tài)監(jiān)測(cè)l_1式中：為變壓器初級(jí)額定電壓。圖5主程序流程2．2系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)5實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖3示出系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)。在電壓閉環(huán)控制中，根據(jù)合同要求。研制了一臺(tái)200kVA岸電電源由于電容上的電流能夠?qū)崟r(shí)地反映負(fù)載電流的變樣機(jī)，并進(jìn)行性能測(cè)試。圖6示出測(cè)得的逆變器側(cè)輸化．因此在電流內(nèi)環(huán)采用電容電流反饋方式。能很好出電壓“。和LC正弦濾波器輸出側(cè)電壓“波形。地改善逆變器輸出外特性，提高系統(tǒng)帶

8、整流性負(fù)載的能力和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度【5J。圖4示出系統(tǒng)輸出在0．3S突加50％負(fù)載時(shí)輸出電壓變化的仿真波形，可見(jiàn)，輸出電壓在0．01s內(nèi)迅速恢復(fù)到期望值。f／(15ms／格)圖6輸出電壓波形圖3系統(tǒng)輸出框圖樣機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)為