高电压技术论文范文
时间：2023-03-15 05:46:11
导语：如何才能写好一篇高电压技术论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
1．1高压直流电网的技术发展
欧洲专家介绍了近海岸直流电网示范工程的研究结论，这项研究工作包括近海岸间歇性能源，直流电网经济，控制保护等问题。两个著名硬件设备开发商参与了该项目，完成用于测试控制技术开发的低功率模拟器，并证明保护算法可用于直流电网，开发出了基于电力电子和机械技术创新的直流断路器；另有专家提出了利用有限的直流断路器操作，设计具有故障清除能力直流网络，模拟研究表明使用直流断路器可迅速隔离直流侧电网故障，即可在点对点的电缆方案中使换流器继续支撑交流网络。针对此问题，中国专家发言指出可采用全桥型子模块拓扑结构来清除直流侧故障，实现与电网换相换流器（LCC）相同的功能。德国专家提出了关于采用电压源换流器（VSC）的交直流混合架空线运行的特殊要求，虽然混合运行可提高现有输电通道的容量，但存在一系列挑战，包括利用可控、有效的方式实现多终端的操作管理，交直流系统的耦合效应，直流电压和电流匹配原则以及机械特性差异等。韩国专家提出了用于晶闸管换流阀的新型合成运行试验回路，该回路可向测试对象施加试验用交、直流电压和电流脉冲，并配置了可在试验前给电容充电的可控硅开关，以及为试验回路中晶闸管门极提供触发能量的独立高频电源。
1．2可再生能源的并网
美国专家提出了近海岸高压直流输电系统设计方案的可靠性分析方法，研究了平均失效时间和平均修复时间等可靠性指标，并结合概率（蒙特卡洛）技术来评估风速波动对风电场的影响，且评估不同的系统互联、系统冗余以及使用直流断路器与否等技术方案的能量削减水平，提议将能量削减作为量化直流电网可靠性的指标。为设计人员选择不同的技术方案、拓扑结构和保护方案提供依据。近海岸直流输电换流站选址缺乏相关的标准、项目参考及工程经验，难以给项目相关者提供合理的建议，并且可能会在项目的开发过程中引入风险。挪威专家针对此情况提出了一种从石油和天然气行业经验总结得出的技术资格要求，将有助于更加快速、高效、可靠地部署海上高压直流输电系统。
1．3工程项目规划、环境和监管
哥伦比亚和意大利专家提出了哥伦比亚与巴拿马电气互联优化设计方案，初步设计方案额定容量为600MW／±450kV，经过综合比较，方案优化为300MW／±250kV，400MW／±300kV的双极结构，并使用金属回线作为最佳的技术和经济解决方案。线路长度由原来的600km变为480km，但考虑到哥伦比亚输电系统的强度问题，决定保留原来的输电路线。贝卢蒙蒂第一条800kV特高压直流输电线路项目规划构想了额定参数为2×4GW／±800kV双极结构，直流线路长2092km，连接巴西北部与南部的直流输电工程方案；印尼第一条Java－Sumatra直流输电工程，额定参数为3GW／±500kV，双极结构，直流线路包含架空线和海底电缆，考虑采用每极双十二脉动换流器和备用海底电缆来提高系统的可靠性和可用率；太平洋直流联接纽带介绍了延长太平洋北部换流站寿命的最佳方案，将原有的换流器变为传统的双极双换流器结构，但保留多余的2个换流器阀厅，现以3．8GW／±560kV为额定参数运行。
1．4工程项目实施和运行经验
新西兰和德国专家提出“新西兰直流工程新增极3的挑战和解决方案”，该工程不仅要保证设备能承受较高的地震烈度，保障其在弱交流系统中安全稳定运行，还要设计合理的设备安装地点，以及新建极与原有极的一体化控制保护系统；巴西互联电力系统的Madeira河项目中SanAntonio发电厂对400MW的背靠背中第一个模块及额定参数为3．15GW／±600kV双极中的第一极进行充电，工程因交流系统没有足够的短路容量而延迟工期，后通过安装500kV／230kV联接变压器得以解决。印度的Champa－Kurukshetra±800kV／3GW高压直流工程首次在特高压输电工程中采用金属回线返回方式运行，输电线路长1035km，远期增加容量3GW，双极功率传输容量可达6GW；法国与西班牙东部互联案例中采用双回VSC－HVDC馈入交流网络，研究认为VSC－HVDC是首选的技术解决方案。
2FACTS装置及技术应用
2．1可再生能源并网
丹麦专家开发了多电平静止同步补偿器（STATCOM）通用电磁暂态模型，并基于伦敦Array风力发电厂多电平STATCOM现场测量和电磁暂态仿真结果对比研究进行了验证，仿真结果与现场测量结果比较相符，并显示出良好的相关性。
2．2提高交流系统的性能
加拿大专家提出了用于工程规划的通用VSC模型，开发了基于PSS／E的稳态和动态模型。验证了该模型部分交流侧和直流侧故障，结果表明具有良好的相关性，可在新的工程规划和规范研究中应用。伊朗专家提出了分布式发电并网中基于自适应脉冲VSC的新型控制方法，与另外两种控制方法相比，谐波补偿和电能质量改善比较表明，分布式发电中谐波含量减少，从而减少谐波注入交流网络。“智能电力线路（smartpowerline，SPL）实验研究项目”引入了在架空输电线路嵌入微型变电站的概念。电源交换模块，保护模块和在线监测系统可使输电线路变得更智能，该技术还可以用于管理功率潮流和额外参数测量。
2．3FACTS工程项目规划、环境和监管
印度专家进行了动态补偿装置在印度电力系统的配置及选址研究，以易受故障扰动影响的印度西部地区为重点研究区域，并提出了无功功率控制补偿器的最佳位置和动态范围。
3电力电子设备的技术发展
3．1直流断路器、直流潮流控制器和故障电流限制装置
Alstom进行了120kV直流断路器的开发和测试研究，该断路器包括电力电子元器件，超快速机械断路器，串联电容器和避雷器等重要组成部分，可在5．3ms内开断电流。ABB提出混合型直流输电工程断路器为未来高压直流系统的解决方案，描述了混合直流断路器的详细功能、控制方式和设计原则，混合断路器的核心部件同样为超快速机械断路器。ABB的专家还提出了低损耗机械直流断路器在高压直流电网中的应用，其可替代混合直流断路器，开断参数最大为10kA／5ms。断路器包含电磁制动器、并联谐振电路，已完成一个额定参数为80kV的断路器样机，并成功通过了开断目标电流的试验。
3．2新型半导体设备和换流器拓扑
篇2
论文摘要：发电侧AVC子站通过远动专线接收内蒙省调AVC主站下发的电厂侧220KV母线指令。中控单元在充分考虑各种约束条件后，计算出对应的控制脉冲宽度，以通讯方式下发至AVC执行终端，由执行终端输出增减磁信号给励磁系统（或输出至DCS），调节机组无功功率，发电机无功出力与机端电压受其励磁电流的影响，当励磁电流发生改变时，发电机的无功出力与机端电压也随之增减，并通过机端变压器进一步影响到母线电压的高低，励磁电流的增减可通过改变励磁调节器(AVR)给定值实现。
一、
选题背景及其意义
近年来，随着我国电力工业的迅速发展，电网规模的不断扩大，电力系统的安全、经济运行已成为电力生产的重大课题。必须不断采用新技术在保证电力系统安全运行的前提下，提高电能质量、降低网络元件中的电能损耗，从而获得满足安全运行条件下的最大经济性和最好的电能质量。其中电网的自动电压控制及无功优化(简称AVC)就是电力生产中提高电能质量，降低网损的重要手段。国家电力调度中心已经把这一项目列入了“十一五规划”。
自动电压无功调控系统AVC系统将发电厂母线电压的调整由人工监控改为自动调控，具有以下意义：
1.提高稳定水平：网内电厂全部投入装置后，通过合理分配无功，可将系统电压和无功储备保持在较高的水平，从而大大提高电网安全稳定水平和机组运行稳定水平。
2.改善电压质量：电压监督电压合格率得到大幅度提高。
3.消除了人为因素引起误调节的情况，有效降低了运行人员的工作强度。
二、国内无功电压控制现状
国内目前对发电厂无功电压的管理考核方式，主要是由调度中心按照高峰、平谷和低谷等不同时段划分母线电压控制范围，按季度向各发电厂下达曲线指标，发电厂则根据曲线要求，实行人工24小时连续监视盘表，及时调节发电机无功出力，以维持母线电压在合格范围内。这种沿用了多年的就地分散控制管理模式，在当前电网结构日益复杂的形势下逐渐暴露出了一些弊端，存在的主要问题是：
1.事先给定的电压曲线和无功设备运行计划是离线确定的，并不能反映电网的实际情况，按照这种方式进行调节往往带来安全隐患。
2.电网运行人员需要时刻监视系统电压无功情况，并进行人工调整，工作强度大，而且往往会造成电网电压波动大;
3.电厂之间，无功调节对相互母线电压影响大，无功调节矛盾突出。由于各电厂只关注自身母线电压，没有从全局角度协调无功分配，电网无功功率无谓搬运现象突出，经常出现无功环流现象，造成不必要的有功损耗。各厂、站无功电压控制没有进行协调，造成电网运行不经济。
上述问题的存在，既增加机组进相深度，影响机组和电网安全稳定运行，也使网损增加，影响经济性。因此，有必要发展AVC(自动电压控制)系统，从全局对电网无功潮流和发电机组无功功率进行协调控制，实现电厂母线电压和无功功率的自动调控，合理协调电网无功分布，以保证电网安全稳定运行，提高电压质量和减少网损，降低运行人员劳动强度。近几年来国际上几次重大的电网事故如美加大停电，都有无功电压的问题造成电压崩溃，致使电网瘫痪。无功电压自动控制技术越来越引起重视，在华北电网，基于分层分区控制技术的二/三次电压控制技术在某些电厂逐步进入应用，而本论文依据包头第二热电厂现场改造的实际情况，将重点讲述电厂侧无功电压控制方案在包头第二热电厂的应用。
三、课题研究的主要内容：
发电厂侧AVC实施方案
信息来源:http:/1. 自动电压无功调控系统控制方案
在发电侧增设一套电压无功自动调控系统，与调度中心共同组成AVC系统，以主站-子站星型网络方式运行，主站和子站系统之间通过现有数据采集系统及数据通信网互连并完成信息交换。 发电侧AVC子站通过远动专线接收内蒙省调AVC主站下发的电厂侧220KV母线指令。中控单元在充分考虑各种约束条件后，计算出对应的控制脉冲宽度，以通讯方式下发至AVC执行终端，由执行终端输出增减磁信号给励磁系统（或输出至DCS），调节机组无功功率，发电机无功出力与机端电压受其励磁电流的影响，当励磁电流发生改变时，发电机的无功出力与机端电压也随之增减，并通过机端变压器进一步影响到母线电压的高低，励磁电流的增减可通过改变励磁调节器(AVR)给定值实现。所以系统的无功电压控制通过励磁系统来实现。自动电压调控系统AVC是通过改变发电机AVR的给定值来改变机端电压和发电机输出无功的。信息来自:输配电设备网
包头第二热电厂300MW机组自动电压控制(AVC)系统框图
2.合理的设备配置方案
2.1.安全可靠的硬件配置
本工程采用中控单元/执行终端配置方式，共安装两套独立的系统，每套设备配置台中控单元（主/备）和2台AVC执行终端，终端与机组一对一配置。AVC子站中控单元接收内蒙省调AVC主站下达的电厂侧高压母线电压指令，在充分考虑各种约束条件后，计算出对应的控制脉冲宽度，下发至AVC执行终端，执行终端输出增减磁信号给励磁系统，由励磁系统调节机组无功功率。
中控单元有主备功能，主中控单元故障时，可切换至备用中控单元，保证系统正常运行。主中控单元恢复后，自动切回主中控单元控制。
本工程共有中控单元2台，执行终端2台。
2.2.人性化的发电厂AVC子站软件配置方案
2.2.1.包括完整的数据采集、处理、通信和诊断等各种软件，应具有告警、具体故障内容的中文提示及事故记录功能。软件配置满足功能规范的要求，具有良好的实时性和可维护性。
2.2.2软件遵循国际标准，满足开放的要求。
2.1.3.便于用户的二次开发和在线安装、生成、修改新的应用功能。
2.1.4.配备一套完整的、可运行的软件备份。
2.2.5.系统有较强的防计算机病毒、反入侵能力，提供硬件防火墙或其它安全设施的接入能力。
2.2.6.具备较强的数据存储功能，能够长时间存储运行数据、运行事件、系统参数和离线电压设定曲线等数据。
3.对功能模块的要求
3.1计算模块应具有下列功能：
ü
根据高压母线电压调整量目标值计算电厂对应机组发出无功功率目标值。
ü
按照给定的无功分配策略，将总的无功目标值分配给各台机组。
ü
选择需要调整的机组，给出合适的调整指令。
ü
自动识别母线检修，双母线结构一条母线检修，控制母线自动切换至另一条母线。
3.2.运行约束条件：
ü
AVC主站下发的调节信号突变限值；
ü
AVC主站控制无效时间限值；
ü
发电机参与调节的有功功率限值。
ü
发电机在不同的有功出力下对应的无功功率上下限；
ü
发电机的机端电压上下限；
ü
发电机的机端电流上下限；
ü
高压侧母线电压上下限；
ü
AVR自动信号消失；
ü
实时数据波动过于剧烈，超过设定值；
ü
实时数据不刷新；
ü
省调通信中断；
ü
RTU通信故障；
ü
机组有功越闭锁值；
ü
机组无功越闭锁值；
ü
机组机端电压越闭锁值；
ü
机组机端电流越闭锁值；
ü
母线电压越闭锁值。
ü
机端电流耦合校验
AVC子站在满足以上运行约束条件时，装置闭锁输出并发出增减闭锁信号，一旦运行条件正常，增减闭锁信号消失，装置自动恢复正常运行。
3.3AVC子站的控制模式
ü
退出：只能工作在研究方式下。
ü
闭环：AVC主站与子站闭环运行。
ü
开环：AVC子站系统根据本地设定电压运行
3.4防误措施
ü
中控单元计算错误时有保护措施，能可靠保证不误输出。
ü
执行终端掉电时不会误输出。
ü
任一硬件模块或连线损坏，均不会造成设备误输出。
ü
防止输出控制节点粘死措施，当输出节点粘死导致输出控制脉冲过长时，应自动切断控制输出信号保证机组安全。
4.GPS对时接口
子站系统提供RS485串口（RS232口备用），可与厂内卫星定时系统GPS实现精确对时（对时误差不大于1ms）。
5.自动电压无功调控系统调试中注意问题。
自动电压调控系统的各种限制功能必须与发电机励磁系统AVR的各种限制以及和发变组保护很好的配合。根据发电机励磁系各种限制数据以及发电机P-Q曲线、发变组保护定值对自动电压调控系统定值进合理整定，杜绝配合不好带来的不良后果。
试验时，调度及电厂运行加强监视控制点参数，必要时，无条件退出AVC运行，并恢复参数。 调试中注意和发电厂侧进相数据的配合，调整中要保证6KV厂用电系统的稳定运行，如果调整中6KV电压过低，有必要调整发电机电压定值。
在无功调控设备中采取措施防止增磁和减磁出口继电器接点粘连。
四、
研究的难点和重点
（1）
本文着重阐述该系统如何通过合理的硬件配置实现安全可靠运行、如何实现人性化、可视化、智能化的软件系统配置。
（2）
在参数设定中，既要保证电网电压及无功优化问题、又要考虑到本厂汽轮发电机组在调节过程中的安全稳定问题，因此AVR执行终端的无功功率调节死区、脉冲计算斜率、最大脉冲宽度的定值是AVR成功运行的关键因素，也是本文的重点和难点。
（3）自动电压调控系统的各种限制功能必须与发电机励磁系统AVR的各种限制以及和发变组保护很好的配合。根据发电机励磁系各种限制数据以及发电机P-Q曲线、发变组保护定值对自动电压调控系统定值进合理整定，杜绝配合不好带来的不良后果。
五、预期成果
本课题研究成功投入使用后，将发电厂母线电压的调整由人工监控改为自动调控，消除了人为因素引起误调节的情况，有效降低了运行人员的工作强度，保证系统电压低于规定的最大数值，以适应电力设备的绝缘水平和避免变压器过饱和，并向用户提供合理的最高水平电压; 信息来自:tede.cn 大机组无功出力分配必须满足系统稳定的要求，单机无功必须满足P-Q曲线，保证了机组安全运行，尽可能地降低了电网的有功功率损耗，取得较好的经济效益。
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篇3
【关键词】低压配电 配电线路 导线截面 节能 降损
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
我们知道，电力网在输送电能的过程中，电能损耗是十分惊人的，在这巨大的电能损耗中低压（380V/220V）配电网占有相当大的比重。主要原因是低压配电网电压低、电流大，特别是负荷功率因数低，更加大了电能损失。若能有效降低低压配电网的线路损耗，对于提高整个电网的经济运行将具有重大意义。在进行输电线路设计时，选择导线截面的传统方法是：按导线机械强度、允许电压降和导线长期允许安全载流量等因素而定。但从节约能源的原则出发，应将“电能损耗大小”作为配电线路选择导线截面的依据之一。即在经济合理的原则下，适当增大导线截面积以减少输电线路电能损耗，从而达到在不增加发电能力的情况下而增加供电能力的目的。
二．低压配电线路导线截面选择
工程设计时，离不开电气设计，而电气设计直接关系到人民的生命财产安全、环境保护和其他公众利益，成功的导线截面设计，应当是安全、合理、经济和可行的。而导线截面设计则是电气工程设计的重要组成部分之一。由国家建设部颁发的《工程建设标准强制性条文》对电气方面要求就更加严格。因此，我们在低压配电线路导线截面设计中，不仅要使导线截面有足够的安全储备，而且要限制导线截面过大造成的经济浪费，来保证电气设备的安全运行。低压线路导线导线截面设计，一般应根据以下几方面的要求来选择：
1.选择导线截面，首先满足发热条件这一要求，即导线通过的电流，不得超过其允许的最大安全电流。通常，当负荷电流通过导线时，由于导线具有电阻，导线发热，温度升高。当裸导线的发热温度过高时，导线接头处的氧化加剧，接触电阻增大；如果发热温度进一步升高，可能发生断线事故。当绝缘导线( 包括电缆) 的温度过高时，绝缘老化和损坏，甚至引起火灾。因此，导线应能够承受长期负荷电流所引起温升。各类导线都规定了长期允许温度和短时最高温度，从而决定了导线允许长期通过的电流和短路时的热稳定电流。选择导线截面时，应考虑计算的负荷电流不超过导线的长期载流量，导线的额定电流可以从工具书中查到。
2.为保证导线具有必要的机械强度，要求导线的截面不得太小。因为导线截面越小，其机械强度越低。低压线路的导线要经受拉力，电缆要经受拖曳。所以，规程对不同等级的线路和不同材料的导线，分别规定了最小允许截面。按机械强度选择导线的允许最小截面，可参考表一。
3.选择导线截面，还应考虑线路上的电压降和电能损耗。电压损失导线的电压降必须限制在一定范围以内。按规定，电力线路在正常情况下的电压波动不得超过正负百分之五临时供电线路可降低到百分之八。当线路有分支负荷时，如果给出负截的电功率P和送电距离L，允许的电压损失为ε，则配电导线的截面( 线路功率因数改为I) 可按下式计算
式中P为负载电功率，千瓦；
L为送电线路的距离，米；
ε为允许的相对电压损失，=；
C为系数，视导线材料，送电电压而定( 表二)
Kn为需要系数，视负载用电情况而定，其值可从一般电工手册和参考书中查到。
表二公式中的系数C值
例：距配电变压器400米处有1台电动机，功率为10千瓦，采用380伏三相四线制线路供电，电动机效率为η=0.80，COSΨ=0.85，Kn=1，要求, ε=5%应选择多少截面的铜导线？
解(1) 按导线的机械强度考虑，导线架空敷设铜绝缘导线的截面不得小于4平方毫米
(2 ) 按允许电流考虑，求出电动机工作电流( 计算电流)
从电工手册查得S=2.5平方毫米的橡皮绝缘铜线明敷时的允许电流为28 安培，可满足要求Ij=Ie
(3 ) 按允许电压降考虑，首先计算电动机自电源取得电功率
若选用铜线则C=77,Kn=1，求出导线截面为
为满足以上三个条件，可选用S=16平方毫米的BX型橡皮绝缘铜线
选择导线截面，一般来说，应考虑以上三个因素。但在具体情况下，往往有所侧重，针对哪一因素是主要的，起决定作用的，就侧重考虑该因素。根据实践经验，低压动力线路的负荷电流较大，一般先按发热条件选择导线截面，然后验算其机械强度和电压降。低压照明线路对电压的要求较高，所以先按允许电压降来选择导线截面，然后验算其发热条件和机械强度。在三相四线制供电系统中，零线的允许截流量不应小于线路中的最大单相负荷和三相最大不平衡电流，并且还应满足接零保护的要求。在单相线路中，由于零线和相线都通过相同的电流，因此，零线截面应与相线截面相同。例如，对于长距离输电线路，主要考虑电压降，导线截面根据限定的电压降来确定；对于较短的配电线路，可不计算线路压降，主要考虑允许电流来选择导线截面；对于负荷较小的架空线路，一般只根据机械强度来确定导线截面。这样，选择导线截面的工作就可大大简化
三．结束语
虽然我国低压供配电系统设计中依然存在着一些问题和缺陷，但是，随着我国经济实力和科学技术实力的进一步增强，将会为我国的低压配电节能的发展奠定更为坚实的发展基础，为了保证用户电器的正常运转，提高我国低压配电节能能力，可以实施独立的供配电系统，同时，要进一步完善各种应急措施，比如设置应急的电源，如此，可以在发生一些突发事件时候，保证企业的供配电能够正常进行，对企业的财产形成更强有力的保证。在进行企业的供配电设计时候，要充分考虑到企业建筑供电要求高，供电负荷复杂的特点，要在综合考虑整个企业生产设备和功能的基础上，采取有效的设计工艺，严格设计流程，在企业相关各个部门共同的配合下，加强双方的沟通，保证供配电设计能够充分满足企业各方面的需求，同时，要在实践中，不断促进整个企业供配电系统的优化。
参考文献：
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篇4
【关键词】有载调压器、构成分析、有载分接开关、硬件电路。
1有载调压器的运用背景
电力与人民生活有千丝万缕的联系，是经济发展中最重要的能源，而电压质量是国民经济发展现状及人民生活水平的一个重要体现，如果电压的波动幅度较大，会严重影响用电设备的工作性能及效率，更有甚者会减短用电设备的使用寿命。由于我国电力储备量较小，电网系统薄弱，为避免受负荷的影响电压波动超出指标范围，造成电压质量事故。当代电力部门多是在变配电所使用有载调压器，有载调压器可以依据电压的实际需求，自动调节有载分接开关，使电压可以自动控制在需求指标之内，提供可靠、稳定的电压，确保供电系统的良好运行。
2 有载调压器的构成分析
2.1 有载调压器构成
变压器是变配电所的主要组成部分，它的运行状况好坏直接影响着供电电压的稳定。由于用电时间段的不同，导致用电负荷的不同，变压器的运行状态受到了很大的制约。为确保用电高峰电网电压幅值不致于过高、用电低谷电网电压幅值不致于过低的情况发生，可使用有载调压器来调节变压器的变比供电。有载分接开关的工作机理是依靠主变压器次级抽头调整电压值，在调节电压的过程中，其直接决定着变压器的运行质量，利用PLC对有载分接开关进行控制。其工作原理如图1-1所示。
2.2. 有载分接开关的构成
有载分接开关能够在变压器负载或者励磁状态下进行工作，主要作用是转换绕组分接位置，转换变压器的分接，来实现调节电压目的的设备。有载分接开关的主要设备有带过渡阻抗的切换开关、带转换器的分接选择器等，其操作指令由变压器箱壁内电动机构完成，主要是由传动轴和伞形齿轮箱传动执行。有载分接开关在转换过程中，必须要有足够的阻抗来限制分接点间的电流。
2.3有载分接开关的工作原理
电力系统中所用到的变压器有两种基本的调压方式：①无载调压。在调压开关转换档位过程中，分接开关没有带负载转换档位的功能，由于存在瞬时间的断开过程，断开负荷电流有可能发生拉弧现象，导致烧坏分接开关或者短路，因此，无载调压的过程中必须把变压器停电，只有一些对电压要求不高并且不需要频繁换档的变压器才使用这种方式调压。②有载调压。在变压器工作时，通过它另一侧的线圈中抽出一些分接头，利用有载分接开关，在不切断负荷电流的条件下，实现分接头之间的转换，变换线圈匝数，满足电压调整的需求。有载分接开关在转换档位的过程中，没有瞬时间断开过程，只是由一个电阻来完成过渡，实现了档位的转换，因此，有载分接开关在转换档位的过程中不存在拉弧现象。
有载调压分接开关的主要装置有选择开关、切换开关和操作执行机构等，还有由安全联锁、位置显示、计数器以及讯号发生器部件构成的附属装置。有载分接开关如果是在有负载的情况下变换分接档位，它应该同时满足两个条件：第一是分接开关在转换档位时，一定要确保不能是开路，电流始终保持连续性。第二是分接开关在转换档位时，分接开关不能短路。2.3有载分接开关的要求
有载调压变压器的调压范围及级数规定标准：110kV及以下的高压线圈为 ，220kV的高压线圈为 ，我们经常见到10kV以下的有载调压器一般有5-9个不同档位，每个档位值在±2.5%或者±5%，有载调压器的选择是由本地电压波动的具体实际情况而决定的。对一些电压波动幅度要求高并且需要频繁调档的变压器才使用有载分接开关。根据本地电压波动的实际情况调节电压，选择适合档位，即使电压保持在 ，以保证线路末端电压质量。有载调压变压器的使用，彻底解决了电力系统电压波动带来的影响，由于一些地区存在供电形势紧张、电力资源紧缺等的问题，只有应用有载调压变压器技术。
当系统电压发生变化，超出开关所设定的指标范围时，判断它的改变趋势，如果开关超出设定的间隔时间，则由PIC做出判断，并控制其移动。具体实现方式是由输出口输出脉冲信号，控制电机，传动机构牵引开关前进，机构前进过程中会有检测系统，若超过系统设定的时间机构未达到目标位置，则会自锁输出功能，当有载分接开关处于上、下两个极限分接位置时，可进行升档位或降档位操作。
2.4硬件电路的原理分析
由于PLC具有成本费用高，体积较大等特点，因此应该选择性价比高、安装方便的PIC16F877，从而来实现灵活、精确控制有载开关，达到有载开关档位的分接转换。由变压器输出的电压经电压测量线路进行检波，再经过运算放大器计算，得到的数值与设定电压比较，通过PIC16F877中A/D转换器，变模拟量为数字量，由PIC16F877判断电压是否正常，不管电压属于高或者低状态，驱动步进电机都会通过正转升档位升高电压值或者反转降档位降低电压值来使其恢复正常。步进电机步进分接的数量是由电压高低的具体数值决定，我们可以通过步进电机带动有载分接开关转换档位，实现调压的功能，有载分接开关的监视工作是通过单片机来完成的，显示器和按键对其进行监控和调节，避免其达到上限。PIC具有对开关极限位置监测、电压采集和计算、数据储存、控制档位升降和报警等功能。通过档位检测电路中加装光电耦合装置，在电测量电路中加装滤波装置，可以使其有较强的抗干扰能力，确保系统的安全稳定工作。
3结论
在选择有载调压器过程中首先有载调压器的调压范围及级数规定标准：110kV及以下的高压线圈为 ，220kV的高压线圈为 ，我们经常见到的10kV以下的有载调压器一般有5-9个档位，每个档位值在±2.5%或者±5%，有载调压器的选择是由本地电压波动的具体实际情况而决定的。对一些电压波动幅度要求高并且需要频繁换档的变压器才使用有载分接开关。根据本地电压波动的实际情况调节电压，选择适合档位，即使电压保持在 ，以保证线路末端电压质量。
有载开关控制调节器，采用单片机技术，控制性强、体积偏小、操作灵活便捷电动机使用单片机与步进电机进行连接，可以快速启停操作、步进准确、定位精准，符合有载调压步进分接的特点，采用显示器和按键对其进行监控和调节，智能化程度高。采用了光电耦合电路技术，增强了装置的抗干扰能力。采用集成运放构成的精密整流电路，提高了测量精确度，保证了控制系统的准确调节。
参考文献
1 单片机有载分接开关控制器的研制 [学位论文]蔡新梅，2007年 沈阳工业大学
篇5
关键词：漏电断路器，建筑施工，漏电保护器
① 当发生人体触电时，十几毫安的触电电流就能使漏电保护器直接或间接切断电源。
② 当设备漏电保护器接零或接地不能切断电源时，十几毫安的漏电电流也能使漏电保护器切断电源。论文参考。
对于防漏电保护器，其动作电流和动作时间。首先应满足人体触电的安全界限。论文参考。其次考虑安全系数和其他条件，漏电保护器额定动作电流应为10-30mA动作时间不大于0.1s。
漏电保护器安装前应作动作特性试验。论文参考。动作时间、动作电流、漏电不动作电流是否符和要求。
①用实验按钮试验3-5次应正确动作。
②带负荷分合闸3-5次不能出现误动作。
①漏电保护器的额定电压。漏电保护器的额定电压必须与电路工作电压一致。
②漏电保护器的额定电流必须大于电路中最大工作电流，否则因温度过高而烧毁。
③ 漏电保护器极限通断能力必须大于电路断路时可能产生的最大短路电流。
为使漏电保护器发挥其应有的作用，必须对运行中的漏电保器加强管理：
① 使用前按步骤进行分项检查。如出现保护器动作，应先查明原因排除故障后方可投入使用，严禁将保护器拆除强行送电。
② 定期做动作特性试验，不合格者不能投入使用。
③ 如果在保护范围内发生漏电伤亡事故。应检查漏电保护器的
动作情况，未查明原因不得拆除漏电保护器。
④ 具体操作应有专业人员进行。定期检查漏电保护器和动作特性试验。不合格的应禁止使用。
参考文献：
[1]许江勇,周光付.论三相负载的星形连接.黔西南民族师范高等专科学校学报,2010,(01):107-109,112
[2]覃日强.居民区用电电压异常故障案例的处理.柳州职业技术学院学报,2010,(02):38-40,43
[3]于军.基于MultiSIM9的三相电路教学的研究.吉林化工学院学报,2009,(05):25-28
篇6
关键词：电力系统；风力发电；分岔理论；电压稳定；AVR；SVC
1 背景
1.1 电压稳定问题研究的意义
目前风电作为最具规模化开发和商业化发展前景的新能源技术，越来越受各国的重视。风电的迅猛发展给电力系统带来了很多新的问题，其中风电系统的无功电压问题是最为突出和最受关注的问题之一。目前东北电网的风电装机容量已经突破1000万千瓦，而作为通辽地区电网，到2010年底风电装机容量将达到290万千瓦，而通辽地区负荷容量仅仅100万千瓦，如此大规模的风电运行容量将给地区电网电压稳定性带来前所未有的考验。
研究表明，电力系统是一个典型复杂的高维数强非线性系统[1-4]。由于对电压稳定机理认识上的差异，国际电工学界对电压稳定性尚无严格科学的定义。从扰动的大小出发，可将电压稳定分为小扰动电压稳定和大扰动电压稳定。
大扰动电压稳定性研究的对象是大扰动（如系统故障、失去负荷、失去发电机等）之后系统控制电压的能力。小扰动（或小信号）电压稳定性关心的是小扰动（如负荷缓慢的变化）之后系统控制电压的能力。小扰动电压稳定性可以用静态方法（在给定运行点系统动态方程线性化的方法）进行有效的研究。系统受到扰动后，电压一般不能回到原来的值，因此有必要确定可接受电压水平区域。在这个电压水平区域内系统被称为具有有限稳定性。
电压稳定问题的本质[6-9]是一个动态问题，系统中的诸多动态因素，如发电机及其励磁控制系统、负荷动态特性、OLTC动态、无功补偿设备特性、继电保护动作情况等，对电压稳定均起着重要的作用。
1.2 大规模风电接入带来的电压稳定新问题
随着风力发电技术的不断进步，单台风电机组容量越来越大。目前，世界上主流风电机组额定容量一般为1-2.5MW，单台风电机组的最大额定容量己经可以达到7.5MW，因此风电场也能够比以往具有更大的装机容量。随着风电装机容量在各个国家电网中所占的比例越来越高，对电网的影响范围从局部逐渐扩大。
文献针对大规模风电接入电网带来的电压稳定问题，提出了有利于系统稳定的无功控制策略，目前解决风电并网引起的电网电压稳定问题，通常采用在风电场出口母线上安装电容器组补偿风电场无功需求的方法，而风速或系统运行方式变化、系统故障引起的风电场母线和接入点电压波动，难以通过简单的电容器或电抗器的投切平抑；而且风电在电源结构中的比例越高，其对电网电压的影响越大。随着风电机组技术的不断发展，变速恒频风电机组逐渐成为并网风电场的主流机型，这些机型采用四象限大功率电力电子变流器与电网相连，通过变流器的控制实现有功无功的解耦，具备动态调节无功输出的能力，如何合理利用风电场集中补偿装置和风机变流器无功调节能力，将对区域电网的电压稳定性有着重要的意义。
2 国内外研究F状
2.1 电压稳定分析方法研究现状
几十年来，功角稳定性一直是电网公司首要关注的对象，在20世纪80年代开始，随着电力系统的负荷日益加重，电压稳定问题开始倍受关注。因此电压稳定性问题目前主要采用两种分析方法：静态分析方法和动态分析方法，两种分析方法各有所长，目前的研究现状如下：
（1）静态电压稳定极限及裕度。早期研究学者将电力系统电压失稳问题看做是系统过载引起的，从而将其视为静态问题，利用代数方程研究电压的稳定性。
（2）奇异值分解法。电压稳定临界点，从物理上是系统到达最大功率传输点，而从数学角度上是系统潮流方程雅可比矩阵奇异点。
（3）灵敏度法。灵敏度分析方法在电压稳定研究中应用越来越广泛，其突出特点是物理概念明确，计算简单。灵敏度法判据比较简单，需要数据量少，易于在线实现。
（4）直接法（崩溃点法）。在电力系统电压稳定分析和控制中，电压崩溃临界点的计算具有十分重要的意义。给定一个基态的电力系统，并给定一个系统发电和负荷的增长方向，我们可以计算在此方向的静态电压崩溃临界点。
电力系统是一个非线性动态系统，电压失稳的外在表现为幅值的振荡失稳或瞬间大幅度跌落，这些现象都与电力系统的分岔和混沌有密切关系。经过目前大量的研究结果表明，电压失稳前可能经历霍扑夫分岔（HB）（包括亚临界霍扑夫分岔（UHB）和超临界霍扑夫分岔（SHB））、倍周期分岔（PDB）、奇异诱导分岔（SIB）、鞍节点分岔（SNB）、约束诱导分岔（LIB）等分岔形式，目前有关研究多数集中在鞍结型分岔点（SNBP）和约束型诱导分岔点（LIBP）求解研究之中。
电力系统存在另一种电压崩溃现象是约束诱导的电压崩溃现象，其主要体现在P-V曲线变化过程中，突然发生除负荷增长外的又一突发扰动，例如：发电机无功输出达到上下限、发电机组跳闸、线路故障跳闸等，由此使系统雅可比矩阵的维数或结构参数发生变化，此时系统的P-V和Q-V曲线发生一次所谓的分支转换现象。
2.2 风电并网电压稳定研究现状
2.2.1 静态分析方法的应用现状。有关电压稳定静态分析方法国内外学者已经开展了大量的研究工作，但内含风电的电网电压静态分析方法的研究属于起步不久，虽然有了一些文章发表，但是目前困扰风电并网电压静态分析方法的最主要难题是风电场并网系统如何建模问题尚且没有解决。在电压稳定静态分析方法中风电场如何建模将是目前研究学者最值得思考和研究的问题之一。这也是本课题将要进行研究的主要问题之一。
2.2.2 动态分析方法应用现状。动态数值仿真分析方法是目前工程上较为普遍使用的方法，其仿真结果的可信度主要取决于所构造模型的正确性。目前有关风电机组和风电场的动态建模已经开展了大量的研究工作。本部分将主要介绍目前国内外关于风力发电系统建模研究和大规模风电并网对电网安全稳定影响研究现状。
（1）风力发电机的动态数学建模研究现状。在研究电压跌落对双馈风机影响时，需要建立双馈风机定子电压跌落情况下的暂态数学模型。在电网电压跌落情况下双馈风机转子电路通常被Crowbar电路短路或串联一个小阻值的电阻，因此利用电路的叠加原理对双馈感应发电机转子短路情况下定子电压跌落的情况进行分析，可以得到电网电压跌落情况下双馈感应发电机系统暂态电流的表达式。
（2）风电场数学建模在电网稳定性影响研究中应用情况。风电发电的并网运行已经成为电力系统电源的重要组成部分，由于风力发电对风速的依赖性，而自然界的风速有其固有的随机性，因此风电的间歇性和风速的扰动成为制约风电并网的重要因素之一。从风电场的规划到并网之后的运行全过程中，对其并网之后对整个电力系统电压稳定性的影响必须进行深入细致的研究与分析。
2.3 风电并网电压稳定研究发展趋势
通过对目前电压稳定分析方法发展现状及风电并网带来的电压稳定问题的分析，总结有关风电并网电压稳定研究有以下几个发展趋势：
（1）适用于电压稳定分析的风电场等值模型的建立。目前电压稳定分析方法相对已经较为成熟，然而在应用在多风电节点电网的分析之中时，缺少能够应用的风电场等值模型，仅能将风电场看作是“特殊PQ节点”处理，这显然是不科学的。
（2）通过现场试验测量数据验证或构建风电机组动态仿真模型。目前风电机组及风电场动态仿真技术已经取得了一定的进步，但是由于仿真模型准确性的验证较为困难，所以目前为止尚且没有学者们公认的结论。
（3）静态分析方法和动态分析方法相结合的电压稳定综合分析方法研究。目前电压稳定静态分析方法和动态分析方法如前所述均有其优缺点，并且各有所长。
（4）提高大规模风电接入点电压稳定水平的技术措施研究。
3 技术路线
3.1 风电场联网运行无功电压模型研究
目前，在对风电并网相关问题进行仿真分析时，对风电场基本是以负荷模型进行替代，仿真结果必然存在较大误差。因此，对包含风电场的电力系统进行电压稳定性分析的首要问题是对风电机组或风电场进行可靠有效的建模。
3.2 内含多风电节点的地区电网电压稳定性研究
3.2.1 电压失稳状态空间的建立方法研究。对于电网结构和参数（线路参数、主变参数、发电机参数、负荷模型参数等）固定的电网，能够导致其电压变化的因素很多，具体包括：节点有功变化、节点无功变化、线路故障、母线故障、主变故障、发电机跳闸等。本研究在组合电压失稳状态空间时，以对节点电压影响灵敏度较大的风电场优先组合。本论文下一步研究主要集中在电网严重故障与风电场有功变化之间如何进行状态空间构建问题开展研究。
3.2.2 电压失稳状态空间下的电压轨迹追踪研究
（1）基本思想。建立电压失稳状态空间后，根据失稳因素的排列依次对电网进行扰动仿真，根据轨迹分岔理论求取轨迹的鞍结分岔点，应用初始状态至鞍结分岔点的变化轨迹求取电压稳定裕度。
（2）一种新的轨迹追踪方法。假定状态空间下的节点静态电压稳定数学模型为式（1）：
（1）
上式中，f1、f2为依次的电网扰动，根据电压稳定静态模型得出的静态电压仿真曲线如图1所示。
图1中，状态1曲线对应数学模型g（y）=g（VT，？兹T），状态2曲线对应数学模型g（y）=g（VT，？兹T，f1），状态3曲线对应数学模型g（y）=g（VT，？兹T，f1，f2）。从失稳因素集合构成上看，每一个扰动都将恶化电网电压稳定水平。
从图1追踪曲线上看，对于状态1，电压失稳临界点并不是曲线本身的鞍结分岔点，而是点A，原因是点A右侧的运行状态中只要发生f1扰动系统运行状态立即转换为状态2，此时系统已经处于失稳状态；同理状态2的电压失稳临界点将是点B。
本论文将根据上述轨迹追踪方法，提出新的电压稳定裕度指标，并在实际系统验证稳定裕度指标的有效性。
3.2.3 基于分岔理论的含风电场电力系统电何榷ㄑ芯俊N实现电压稳定指标的在线求取，本研究将应用分岔理论针对含风电场的电力系统静态电压稳定分析方法进行研究。
当电力系统负荷水平及发电机输出功率确定时，常规潮流方程可表示为（2）。
（2）
定义向量y=[V，？兹]T，其中VT和？兹T分别表示系统电压幅值列向量和相角列向量；定义P和Q分别为式（2）等号左侧Pgi-PLi和Qgi-QLi构成的向量；Pe（y）、Qe（y）分别为等号右侧对应的向量，则潮流方程可描述为式（3）。
（3）
以建模风电场有功Pw为控制参数，建模风电场无功Q分两种方式考虑：一是按构建的静态P-Q-V模型考虑；二是按照有功功率变化过程无功功率恒定不变考虑。于是含控制参数的风电系统静态电压稳定分析数学模型为式（4）。
g（y）=g（VT，？兹T，Pw） （4）
仿真曲线如图2所示。
当建模风电场的注入有功功率Pw=0.57pu时，系统发生鞍结分岔，而采用无功恒定模型静态电压稳定水平明显要高，这也进一步说明风电场模型的选取将直接影响电压稳定的分析结果。
由于实际电力系统中，发生变化的控制参数不仅仅有一个，往往在一个参数变化过程中同时伴随着其他参数变化，例如：风电场有功变化过程中发生临近线路跳闸、变电所电容器投切、机组跳闸等，这即会改变网架结构，同时改变了发供电的平衡，进而影响了电压变化轨迹的特性。
本论文将基于上述研究基础上进一步研究多参数变化的系统鞍结点分岔特性，总结其变化规律，提出一种新的应对多参数变化的电压稳定分岔点分析方法。
参考文献
[1]余贻鑫，王成山.电力系统稳定性的理论与方法[M].北京：科学出版社，2001.
[2]赵万明，黄彦全，等.电压稳定静态方法综述[J].电气开关，2009，NO.1.
[3]程浩忠，吴浩.电力系统无功与电压稳定性[M].北京：中国电力出版社，2005.
[4]潘文霞，陈允平，沈祖志.电力系统电压稳定性研究综述[J].电网技术，2001，25（9）：51-54.
篇7
在本届与模拟技术相关的领域中，值得关注的是支持软件无线电设备及多模接收设备的模拟滤波器技术、数字校正技术，以及性能接近晶体振荡器的CMOS LC振荡器。
最近几年，面向软件无线电以及认知无线电的研发工作变得活跃起来。为了实现这两种技术，可在宽频带中利用的RF收发器技术以及可重新配置的模拟基带电路技术是必不可少的。
NEC支持软件无线电设备的离散时间型低通滤波器采用Duty-cycle调制方式可变电压／电流元器件(跨导器)，实现了从400kHz一30MHz的可变带宽[3.1]。
PLL及振荡器在高性能和新工艺方面也有进展。加州大学圣地亚哥分校等的N分频PLL，带宽扩展到975kHz，并利用量化噪声适应性消除电路改善了相位噪声[19.2]。
另外，电源芯片则是在改善调节器的功率、效率以及提高速度、扩展带宽和降低电压方面取得了进展。美国亚利桑那州大学了供高效率功放使用的调节器，同时采用了AB类放大器和开关调节器[24.8]。
(夏普公司电子器件开发本部 藤本义久)
数据转换器：实现了24GSPS和0.2V驱动所有指标的记录都被刷新
ADC／DAC等数据转换器领域都在采用更先进的工艺，并不断降低电压。入选本届ISSCC的论文中有超过50％的论文采用了130nm以下的工艺，而采用65nm工艺的数据转换器的论文数量占到了全部论文的25％。
在工艺发展的带动下，数据转换器的功耗在逐渐降低，品质因数也在不断改善。以前，衡量数据转换器性能的指标是速度、精度以及功耗。但最近，品质因数与驱动电压也和速度一起成为必需的评价指标。其原因在于，数据转换器在便携式设备应用中的重要性正在增加。在本届会议上，这三个指标均有所突破。
加拿大Nortel公司了速度最快的CMOS电路，采样速率高达24GSPS[30.3]。该CMOS芯片采用90nm CMOS工艺制造，集成了160个通道的6位精度SAR型ADC，令其交替工作。从而实现了极高的采样速率。
荷兰特文特大学的ADC的品质因数达到4.4fJ[12.4]，这一数值仅相当于以往的1/10。获得这一指标的原因是，该产品采用了对电容电压进行分阶段控制的技术。
在低电压驱动方面，麻省理工学院了利用0.2V电压驱动的Flash ADC[30.8]，并为此新开发了可利用亚阈值区电压工作的技术。
(富士通研究所系统芯片电路开发研究所 幂本三六)
RF：基于CHOS工艺的毫米波PATHz高频应用进入视野
与ISSCC 2007一样，本届会议上也陆续了许多基于CMOS工艺的毫米波电路。以前，面向60GHz或77GHz频段的芯片是以化合物半导体为主，但在2006年出现了基于SiGe工艺的芯片，到2007年又有基于CMOS工艺的接收器。在本届IS SCc上，终于也见到了采用CMOS工艺集成PA的毫米波芯片。于是，全部采用CMOS工艺的毫米波收发器开始具有现实意义。
NEC了面向60GHz频段的收发器[31.1]。发射电路中集成有I/Q调制器、DA(驱动放大器)、VGA(可变增益放大器)和PA(功率放大器)。接收电路中集成有LNA(低噪声放大器)、VGA、驱动放大器和I/Q解调器。PA的输出功率达到8.4dBm，增益也高达10.3dB。
在频率更高的接收器中，集成度也在不断提高。加拿大多伦多大学和意法半导体共同了95GHz接收器[9.1]。该接收器采用65nmCMOS工艺，不仅集成了LNA、混频器和IF放大器，而且集成了VCO和分频器。工作频率高达76GHz~95GHz，转换增益为12.5dB，噪声系数为7dB，VCO的相位噪声是-95dBc/Hz(1MHz偏置)。该接收器的工作温度甚至可以达到100℃。
基本电路的工作频率也有显著提高，超出毫米波而应用到THz级频率的CMOS技术也已经出现。美国佛罗里达州大学的410GHz推一推振荡器采用了45nm CMOS工艺[26.1]。由于其频率太高，常规的探头难以测量，因此芯片上还装备了用于测量的天线。
(松下电器产业公司半导体器件研究中心 酒井启之)
无线通信：UWB、手机和WLAN都在向更高的集成度发展
无线通信领域由“UWB相关技术”、“手机收发器”和“WLAN/WPAN(无线个人局域网)收发器”等三个专题会议构成。
在UWB相关技术的专题中最值得注意的论文是Alereon公司的UWB收发器[6.4]。而在手机收发器方面，ADI公司无需SAW滤波器的收发器对于今后的技术发展很有参考价值[10.2]。
WLAN方面，Atheros通信公司的2×2 MIMO SoC的论文颇为引人瞩目，这款SoC支持IEEE802.11n标准[20.2]。802.11n标准产品的高成本问题此前一直难以解决，但Atheros公司的这款SoC面积很小，很可能会获得相当广泛的应用。该领域与数字SoC一样，采用先进工艺以提高集成度、进而降低电压的竞争非常激烈。2005年，支持IEEE 802.11b标准的SoC已经达到很高的水平；其后，2006年了支持IEEE 802.11a/b/g标准的SoC;2007年支持2×2MIMO的无线模拟单元；2008年又了2×2MIMO的SoC，集成度每年都有所提高。
(东芝公司半导体研究开发中心 滨田基嗣)
有线通信：利用现有的传输线路向更高速度和更长距离发展利用DSP的补偿超越以往极限
在该领域中引人注目的是数字加速技术，即将输入到接收器的信号利用ADC采样之后再使用DSP等进行处理。当利用已经铺设的现有传输线路进行10Gbps的高速通信时，到达接收器的信号有可能会恶化，甚至不能保持发送时的原始信号状态。在本届会议上，首次了能够自适应地恢复信号并符合IEEE各项标准的技术。
美国ClariPhy通信公司的收发器将使用300m多模光纤的数据传输速率从2.5 Gbps提高到了10Gbps[11.7]。这种收发器利用CMOS工艺将支持10Gbps的ADC和DSP集成在了一块芯片上。美国Teranetics公司的收发器则将利用10Gbps双绞线的通信距离从35m延伸到100m[5.5]。NTT公司的时钟数据恢复电路可以兼顾到两个方面：它能够瞬时且同步地响应脉冲串信 号输入的第1位信号，也能够容许160位的连续无翻转信号[11.4]。该恢复电路是利用∑型DAC来提高频率精度而实现的。
(NTT公司微系统集成研究所 大友佑辅)
高性能数字电路：工艺发展出现新挑战芯片面临功耗及特性不一致等问题
半导体产业仍在遵循着摩尔定律不断发展。在高性能数字电路领域，随着工艺的继续发展，出现了复杂度和集成度更高的处理器。在本届ISSCC上，各公司及机构针对高集成度芯片暴露出的问题提出了自己的技术方案。这些挑战包括不断增加的功耗，处理性能达到极限，工艺、电压及温度的不一致性等。
英特尔公司了4核Itanium处理器。这款处理器可以使用低达0.7V的电压工作，从而减低了功耗。而且，为了提高可靠性，处理器的锁存电路中采取了减小软误差率的措施[4.6和4.7]。在处理器的多内核及多线程的发展过程中，Sun微系统公司也注意到应该提高单线程的性能。该公司的SPARC处理器在进一步发展乱序执行能力以提高单线程性能的同时，总共可以并行执行32个线程[4.1和4.2]。对于芯片的工艺、电压及温度的不一致性等问题，美国密歇根州大学了一种可自行修正延迟误差的技术――Razor II[22.1]，可以动态地自动调节电压及频率。
(日立制作所信息／通信部门 丹场展雄)
低功耗数字电路：在降低功耗方面竭尽全力便携式设备在性能方面又有突破
在低功耗数字电路领域引人注目的论文之一是英特尔公司的低功耗x86处理器[13.1]。采用45nmCMOS工艺和简单的2-issue顺序流水线，实现了2GHz的工作频率和低于2W的功耗，比以往的x86处理器的功耗小一个数量级。此外，TI公司了用于手机的单芯片，采用了45nmCMOS工艺。
瑞萨科技等6家公司了用于手机的第3代单芯片产品，将基带处理器和应用处理器集成在一起[13.3]。该芯片将基于21个电压域的电源关断功能和部分时钟激活功能组合起来，进一步降低了功耗。同时，芯片中集成的存储器管理单元可以让用于媒体处理的IP核共享虚拟存储器空间，并通过有效利用外部存储器等措施实现了更高的性能。
索尼公司的图像处理器让人们感觉到便携设备的画面质量正在不断提高，并且图像识别技术将得到灵活的应用[16.4]，现在已经有可能在便携设备中采用H.264标准对HDTV信号进行编／解码处理。这款图像处理器具有512GOPS的运算性能，每秒钟能处理60幅分辨率为1920×1080的图像。在不断提高分辨率的发展方向之后，这款处理器可能会引领新的潮流：通过图像处理提高画面质量、并灵活应用图像识别和图像检索技术。
(日立制作所中央研究所 荒川文男)
存储器领域：大容量、低成本、高速率、非易失新技术相继问世
在NAND闪存方面，43nm-60nm、16Gb容量、3位，单元、34MHz(4值)／100MHz(2值)的擦写速度等技术相继推出。引人注目的未来技术是三星电子公司的45nm单元叠层型4Gb NAND闪存[28.3]。
SRAM方面，英特尔公司的45nm嵌入式SRAM首次采用了高k材料／金属栅[21.1]。包括这一款在内的4篇有关45nm SRAM的论文都了降低功耗、解决不一致性等的技术。
DRAM则在不断提高速度。嵌入式DRAM方面，中国台湾地区的TSMC利用65nm Bulk CMOS工艺实现了500MHz的工作频率，并集成人SOI中。包括这一款在内，总共有4篇关于65nm嵌入式DRAM的。三星电子公司了业界第一款支持GDDR5标准的图形DRAM，实现了每引脚6Gbps的数据传输速率[14.5]。
(瑞萨科技公司 日高秀人)
摄像器件／医疗／显示器／HEHS／传感器：像素间距不到Iμm的摄像器件适于埋置在人体内的放大器
美国斯坦福大学的摄像器件的像素间距极为窄小，只有0.7μm[2.3]。以往的产品中，最小的像素间距是1.2μm。新器件的间距比以前窄了40％。这款摄像器件在光电转换和信号电荷的传输中使用了帧传输CCD。但其信号的读取方法和CMOS传感器类似，并采用CMOS工艺制造。
斯坦福大学在芯片上阵列配置了166×76个16×16的光电二极管(像素群)。包括不直接参与图像生成的像素在内，总像素数达323万。该大学将这样的配置叫做多孔径(Multi-aperture)。该款摄像器件应用了立体照相机的原理，可获得所拍摄景物的纵深信息，并生成三维的图像。
在东芝公司的CMOS传感器中，除了RGB三原色之外，又增添了W(白色)[2.5]。当所拍摄景物的照度很低时，可以提高画面质量。这款CMOS传感器可以生成16个像素的全彩图像，包括2个R像素、4个G像素、2个B像素以及8个W像素。而且，在曝光过程中可以把信号电荷从光电二极管排出，以避免出现白噪声。因此，动态范围得到了扩展，可达14位灰阶。
在医疗领域，美国Medtronic公司和MIT的放大器适用于检测由于脑部病变而引起的神经细胞的微弱信号[8.1]。其特点是放大时的噪声及功耗都很低，能够应用于便携式设备及可埋置在人体内的设备中。
(索尼公司半导体亨业集团 角博文)
未来技术：仿生电子，保健护理领域盛况空前近距离通信技术向高性能，多样化发展
在本届会议上，未来技术领域面向仿生／保健护理等相关领域提出了新的电路技术以及应用方案。具体来说，包括生物信息的监视技术以及可埋置于人体内的芯片等。
日立制作所了关于实现人类生命活动可视化的技术[7.1]。该技术可以利用徽章型(体积为30cm3)的无线传感器模块连续监视体温4个月。产品的电池寿命是3年。可以说，面向仿生／保健护理领域，这项成果显示出电子技术新的应用可能性。
此外，值得注意的领域是近距离通信技术，包括芯片与芯片之间的通信技术、人体局域网(BAN，body area network)以及RFID等技术。在上一届会议上这些领域都曾经受到关注，而在这一届越发突出了高性能化和多样化的进展。
从2004年以来，日本庆应义塾大学和东京大学的小组连续了采用电感耦合方式的芯片间通信技术。在本届会议上，他们了采用异步方式的技术，同以前相比，通信速度提高了11倍[15.7]。利用和电容耦合方式相当的通信速度(11Gbps)，可以实现5倍于电容耦合方式的通信距离。
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论文关键词：移相控制,脉宽调制,软开关变换器
引言
随着电力电子技术的发展，功率变换器(PowerConverters)在开关电源、电机驱动控制、高频感应加热、焊接电源、电网的无功补偿和谐波治理等众多领域得到日益广泛的应用。为了实现功率变换器装置的高性能、高效率、高可靠性、减小体积和重量，必须实现功率变换器中开关管的软开关(SoftSwitching)。软开关变换技术是近年来电力电子学领域中的热门话题，软开关理论的深入研究及软开关技术的广泛应用，使电力电子变换器的设计出现了革命性的变化。
1软开关的定义
所谓的“软开关”是与“硬开关”对应的，凡用控制的方法使电子开关在其两端的电压为零时导通电流，或使流过电子开关的电流为零时关断，则此开关称为软开关。它能克服传统的硬开关的开关损耗，理想的软开关的开关损耗为零，从而可提高功率变换器的传输效率。
最理想的软开关开通过程是零电压开通，即：电压先降到零，然后，电流再缓慢上升到通态值，在这个过程中，开通损耗几乎为零，而且开通器件上的电压在开通时下降为零，器件的结电容上的电压也为零，不存在容性开通的问题，此意味着二极管已经截至，其反向恢复过程结束，故也不存在二极管的反响恢复问题；与之相对应的是软开关关断过程（零电流关断）：电流先降到零，然后，电压再缓慢上升到断态值，在这个过程中，关断损耗几乎为零，而且关断器件上的电流在关断时下降为零，线路中的电感上的电流也相应为零，因此不存在感性关断的过程。
上述开关过程对应的波形如图1所示，图中还画出了硬开关的工作波形，以示对比。
软开关
硬开关
篇9
关键词：变压器，变比测试，安全性
变压比测试试验是电力变压器交接试验中的一个必做项目，测量变比的目的是：1、检查变压比是否与铭牌相符，以保证达到要求的电压变换；2、检验电压分接开关的状况；3、检查变压器绕组匝数比的正确性；4、变压器发生故障后，常用测量变比来检查变压器是否存在匝间短路；5、提供变压比的准确程度，以判断变压器能否并列运行。国标GB1094－79规定：“电力变压器的变压比，除电压在35kV以下且小于3的变压器允许偏差为±1%外，其它所有变压器(额定分接)允许偏差为±0.5%。”对变压器变比的测试，我所在班组一般采用单相双电压表法。变压器变压比测试的单相法，是根据三相变压器的不同连接组别，将200V单相电压依次施加在高压侧的两个端子上，同时测量低压侧对应端子上的电压，然后计算出变压比。使用单相法试验的接线和计算方法如表1：
由于日常工作中较多接触到的是10kV中小型配电变压器，而且变压器的类型不多，同时变压器变压比的变化也有限，所以，在实际工作中，本人根据这些数据制作了一份表格，见以上表2及表3。两个表格是工作现场使用的简化版，在拟制变压器整体试验报告时，所使用的参数是已进一步细分了的表格。表2是Y.yn0变压器变比测试数据对照表； 表3：D.yn11变压器变比测试数据对照表
把不同组别的变压器及其相应各个变压比试验数据归纳在一起，用测试数据与该表对比一下，只要低压侧测试电压与相应的标准电压相差不超过±0.03V，就可以知道测试结果是否正确。在变比测试工作中，我发现使用这种方法不但试验接线较麻烦、操作程序繁琐，工作效率低(工作速度慢、操作人员多)，而且在对D.yn11型变压器进行测试时接线较容易出错和不安全。这是因为在对变压器两相施加试验电压时，需要对相应的端子进行短接，如果不小心接错了线，就很容易造成短路，损坏设备，所以有必要对这种测试方法进行改进。经过分析，如果不考虑试验数据的分析处理和打印功能的话，利用现成的设备和技术，使用较少的资金对现有的设备进行实用性改造，完全可以使测试工作的效率和安全性达到使用专用仪器的水平。因此，我以此为课题：探索如何充分利用现有的试验设备和用较少的资金，来提高变压器变压比测试工作的效率与安全性。
在日常工作中，进行这项工作需要3个试验员，具体的任务分配是：1个人负责加试验电压及记录试验数据，2个人分别站在被试变压器的高、低压侧更换试验接线(换相和更换分接开关)以及在施加电压时作监护人。我把变压器变比试验工作的操作程序进行了分解(其中的步骤1称为变压器极性测试)，对每一项步骤进行详细地分析，具体试验工作的流程如下步骤：步骤1是确定被试变压器的接线组别；步骤2是根据变压器的接线组别连接试验设备；步骤3是检查试验接线，确认正确无误后，把电压调升至要求值，记录试验数据。当数据符合到试验要求，进行换相、换档工作，直至所有相位、档位全部测试完毕；步骤4是解除试验接线，恢复变压器至使用状态，试验工作结束。经统计分析，2001年6―8月份，我班组一共对23台配电变压器进行了交接试验，其中有3档位的Y.yn0变压器5台，3档位的D.yn11变压器10台。5档的D.yn11变压器8台。试验过程中，步骤3占了变压器变比试验的大部分时间，是造成变压比测试效率低的主要原因。针对这一问题，对此进行进一步的分析发现：尽管3种变压器的档数不同、试验接线也不尽相同，但步骤3每档换相的耗时是相近的―约为39秒，而在对D.yn11变压器的试验接线中存在的短接线是导致工作不安全的因素。所以，要提高变压器变压比测试的工作效率与安全性，关键是要缩短换相时间和取消短接线，而采用三相变压比测试法就可以达到这个目的。免费论文。
根据三相变压比测试法的要求，对此我设计了三个方案：方案一、购置有关变压器变压比测试的专用设备以替代现有的试验设备。方案分析：现在的变压器变压比测试专用设备采用了单片机技术，操作简单，读数方便，功能强大，但其价格昂贵――金迪科仪公司的变压器变压比测试仪售价3万多元，而据反映，其实用效果并不理想。另一种测试设备――QJ35型变压比电桥，其价格亦不菲，而且这种设备测量倍率窄，操作繁琐。因此，这个方案不可取。方案二、以现有的三相调压器为核心制作三相法测试操作箱：方案分析：这种方案的试验接线如图1。采用这种方案试验时，对三相电源电压的平衡性和稳定性要求较高，但是一方面由于试验现场一般是没有三相电源的，要取得三相电源比较困难，即使能取到三相电源，但由于工地其他工作机械的影响使得电压难以平衡和稳定；另一方面，测试使用三相调压器的重量达到20多公斤，体积为600×250×250mm3(其重量和体积与一瓶充满了气的液化石油罐差不多)，这对于我们每天都不断更换工作场所的班组来说，它的块头也略嫌大了点，使用起来不方便。基于以上两个原因，亦放弃了这个方案。免费论文。方案三、应用现代电力电子技术，制作以单进三出(1AC－INPUT/3AC－OUTPUT)的交―交变频电路为核心的三相法测试操作箱；方案分析：电力电子技术是一种电力变换技术，它使用功率半导体器件对电能进行控制和变换――包括电压、电流、频率和波形等方面的变换，而市面大量销售的变频器具备了单相交流电源输入、三相交流电源稳定平衡输出的能力，所以我设计了这个以单进三出变频器为核心的三相法测试操作箱。三相法测试操作箱的电气原理如图1
图中的单进三出变频器采用是的是三菱公司FR－S520S－0.75K－CH型变频器。它具有过流、过压保护装置和软启动功能――开机后，按启动键，输出电压能在5秒内从0V/0HZ上升到200V/50HZ，按关机键，在电压可以5秒内从00V/50HZ下降到0V/0HZ。由于采用了两个多功能电压转换开关SA1和SA2，换相的工作可以在操作箱上带电进行，而不必断开电源和更改变压器上试验接线的步骤，减少了重复的工作，提高了工作效率；由于采用三相测试法，所以在对D.yn11型变压器测试时就不必使用接线，而且操作箱提供了完善的防止在工作中误触电的装置和信号，提高了换相和换档工作的安全性。根据在现场对800kVA变压器变压比测试的数据，对变压器变高压施加200V电压时，试验回路中的电流只有76mA，设COSφ为1，则使用三相法所需要的功率为200×0.076×1.732×1=26.3W。消耗的功率之所以这么小，是因为这相当于用2%的额定电压对变压器做空载试验，这个电流是变压器的励磁电流。在工作中接触的配电变压器的容量一般不超过2500kVA，而变压器的励磁电流的大小与变压器的容量并不是等倍数增长的。因为26.3×2500/800=82.2W，所以，估计用100W功率的变频器已能基本满足进行三相测试工作的需要；考虑到变频器的容量应为负载的五倍时，输出的三相电压波形才会最接近正弦波，因此，把变频器的容量定为不小于500W。制作这种操作箱是不存在什么技术困难的，所花费的人力和时间也不多。因此，我决定采用这个方案并顺利地制作出这个变压比测试箱。2001年10月下旬开始，使用该变压比测试箱对16台配电变压器进行了变压比测试工作，测试数据见统计表4。免费论文。由上表可以看出，使用测试变比箱后，试验人数由3人减少至2人，而换档工作所花费的时间由原来的平均39秒下降至现在的22秒，而且在操作上更方便、更安全可靠，完全达到了预期的设备技术改造的目标。
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论文关键词：PH检测及控制系统的发展
PH工业在线检测及控制系统应用非常广泛，如食品、制药、化工、表面处理、水处理行业等，由于系统的检测实时性、网络稳定性及其操控性能都非常优良，所以已被越来越多的行业所采用。萃取生产现场的PH检测及控制有许多实际操作上的难点，诸如现场采集点比较多，操作及检测不方便造成检测失准及寿命缩短等等。
选择合适的电极，是整个系统中较为关键的因素，因为一般的PH电极的探头都是一种玻璃类膜状物质制成的，里面注入有参比溶液，工作时参比液从玻璃膜中渗出，有机酯类会堵塞探头造成电极的损坏。
特征
萃取工艺目前PH检测探现场采集点比较多，PH检测不准，操作复杂科技论文格式，其运行不稳定。笔者通过长期的实践，将PH自动控制系统不断的改进为：系统结构简单，操作简便，检测质量高，控制反应快的一套系统。这里将我个人的一些方案和体会同大家一起分享一下，请大家多多指教。
方案
笔者通过不断的摸索发现通过下述技术方案可以得以很大的改进：
萃取工艺现场在线PH检测及控制系统，萃取工艺现场在线PH检测及控制系统，包括至少一个PH检测器，以及与PH检测器连接的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括主机、以及与主机连接有至少一个PH控制器。PH检测器用以检测待测物的PH离子浓度，测量变送器将信号转化、传递回控制系统。PH控制器控制模拟量输出，以此输出模拟量控制PH值调节。
所述的PH检测器包括测量变送器，且测量变送器与控制系统连接。
所述测量变送器连接有PH测量探头，测量变送器通过测量电缆与PH测量探头连接，PH测量探头设置有PH电极。所述的PH电极为E+H电极。
所述的主机为PC机或者PLC控制器。
所述PC主机，PC主机连接有RS232主线， RS232主线连接有RS232转RS485转换模块，RS232转RS485转换模块连接到RS485主线。
PLC控制器直接与RS485主线连接。
所述的PH控制器主要包含模拟量控制模块，模拟量控制模块主要由CPU、以及模拟量输出单元、以及扩展I/O单元组成。模拟量输出单元包括连接单元、设置输出量程、模拟量输出接线、以及梯形编程架构的CPU。模拟量控制模块通过RS485主线连接与主机连接。
模拟量控制模块连接有电控球阀。
所述的电控球阀并联有手动球阀，且所述的电控球阀与反应釜连接。
测量原理：PH值测量的PH值，用于度量单位的酸度或碱度的液体介质，玻璃PH电极提供具有电化学的潜力，这种潜力取决于介质的PH值论文格式。而这种潜力将生成的H 正离子通过外层膜的离子选择性渗透。在一点形成一个具有潜力的电化学边界层。以一个集成的Ag或AgCl参考系统作为参比电极。PH检测器将相应的PH值转换为能斯特方程测量的电压。
将PH测量探头探伸到反应釜中，PH电极将选择性的渗透外层膜的离子，从而形成电化学边界层，采用集成的Ag或AgCl参考系统作为参比电极。PH检测器应用能斯特方程测量出电压科技论文格式，从而将电压转换为电压数字信号。该电压数字信号将被传输到控制系统进行处理与应用。
模拟量控制模块内置有根据能斯特方程编写的编码程序、以及模拟量输出单元。编码程序将存放于梯形编程架构CPU中，模拟量输出单元将输入的数字量转换为模拟量，模拟信号的输出范围如下所述，其中横轴为十六进制数；纵轴为模拟量。
如图5所示，模拟量为：–10 到10 V 。
十六进制数F448到0BB8对应–10到10 V的电压范围，完整的输出范围是–11到11V。使用补码来指示负电压。
如图6所示，模拟量为：0 到 10 V 。
十六进制数0000到1770对应0到10 V的电压范围，完整的输出范围是–0.5到10.5V。使用补码来指示负电压。
如图7所示，模拟量为：1到 5 V 。
十六进制数0000到1770对应1到5 V的电压范围，完整的输出范围是0.8到5.2V。
如图8所示，模拟量为：0 到20 mA 。
十六进制数0000到1770对应0到20mA的电流范围，完整的输出范围是0到21mA。
如图9所示，模拟量为：4到20 mA 。
十六进制数0000到1770对应4到20mA的电流范围，完整的输出范围是3.2到20.8mA。
控制系统将根据电压数字信号做出对应的模拟量控制信号。模拟量控制信号通过模拟量控制模块的输出端输出信号，输出端输出信号为预先设置好的配置参数，该输出信号被传递到电控球阀，如果某站PH值偏离了设定点，则通过控制加药的流量来调整PH值。流量通过控制加药管路中电控球阀的开闭程度来进行控制，可以使球阀开闭在任意位置。通过模拟量控制模块来控制待测溶液的入料溶液的流量，以调整溶液的PH值。一般采用DA041作为模拟量控制模块。
基于现场采集点多而分散的情况，系统采用分站采集，集中检测与控制的方法，以利于现场管理与系统维护。
采集点向用户提供工业控制中通用的RS485通讯接口。通讯协议采用MODBUS标准通讯协议，每个采集点的PH控制器可以作为从机与具有相同通讯接口并采用相同通讯协议的上位机,如PLC控制器、PC机通讯，实现对现场PH值的集中监控，另外用户也可以通过RS485主线连接数台PH控制器作为从机。以实现PH控制器的多机联动。通过该通讯口可以连接远程控制键盘。可实现用户对PH控制器的远程操作。
改进后系统的MODBUS通讯协议支持两种传送方式:RTU方式和ASCII方式，用户可以根据情况选择其中的一种方式通讯。
笔者发现如果做如上改进以后与现有技术相比科技论文格式，具有如下的优点和有益效果：系统结构简单，操作简便，检测质量高，控制反应快。
附图说明
图1为本发明控制系统示意图。
图2为本发明PH检测多级连接示意图。
图3为本发明PH检测单级连接示意图。
图4为本发明的PH检测器示意图。
附图中标记及相应的零部件名称：1、PH检测器；2、反应釜；3、有机相；4、水相；5、搅拌器；6、电控球阀；7、手动球阀；8、水相出路；9、有机相进路10测量变送器；11、测量电缆；12、PH电极；13、PH测量探头；14、药剂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
如图1、2、3、4所示，萃取工艺现场在线PH检测及控制系统，包括至少一个PH检测器1，以及与PH检测器1连接的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括主机、以及与主机的至少一个PH控制器。
所述的PH检测器1包括测量变送器10，且测量变送器10与控制系统连接。
测量变送器10通过测量电缆11与PH测量探头13连接，PH测量探头13设置有PH电极12论文格式。
PH电极12为E+H电极。
如图1所示，当主机为PC机时，PC机连接的RS232主线， RS232主线连接RS232转RS485转换模块， RS232转RS485转换模块连接RS485主线。
PH控制器与连接RS485主线。
主机PC机与RS232主线连接后，信号通过RS232转RS485转换模块联通到RS485主线，其做出的应答反应传递到PH控制器。PH控制器内包含模拟量控制模块，模拟量控制模块内置有相应的根据能斯特方程写的编码程序，其通讯方式为:RTU方式和ASCII方式，用户可以根据情况选择其中的一种方式通讯。
当主机为PLC控制器时，主机直接连接到RS485主线进行通信，以实现控制器的多机联动。
如图2所示，PH检测多级连接，反应釜2中的有机相3与前一反应釜2中的有机相3联通，反应釜2中的水相4与前一反应釜2中的水相4联通。
PH检测器1的PH测量探头13置于反应釜2中，PH测量探头13检测反应釜2中的离子粒度，将PH检测信号通过测量电缆11以及测量变送器10发回控制系统。控制系统根据PH检测信号做出相应的应答控制信号。应答控制信号通过线路传输到PH控制器科技论文格式，PH控制器的模拟量控制模块根据编码程序做出应答反应。应答反应信号被传递到与模拟量控制模块连接的电控球阀6，电控球阀6的开闭程度来进行控制待测溶液的入料溶液的流量，以调整溶液的PH值。当电控球阀6不启用时，可以启用手动球阀7。测溶液的入料溶液入口可为图2中所示的有机相进路9，反应釜2中内置有有机相3和水相4以及搅拌器5，水相4联通水相4出路8。
如图3所示，PH检测单级连接，反应釜2单独设置，之间不联通。PH检测器1的PH测量探头13置于反应釜2中，PH测量探头13检测反应釜2中的离子粒度，将PH检测信号通过测量电缆11以及测量变送器10发回控制系统。控制系统根据PH检测信号做出相应的应答控制信号。应答控制信号通过线路传输到PH控制器，PH控制器的模拟量控制模块根据编码程序做出应答反应。应答反应信号被传递到与模拟量控制模块连接的电控球阀6，电控球阀6的开闭程度来进行控制待测溶液的入料溶液的流量，以调整溶液的PH值。当电控球阀6不启用时，可以启用手动球阀7。测溶液的入料溶液可为药剂14。
