前言：中文期刊网精心挑选了电源技术范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
电源技术范文1
英文名称：Telecom Power Technologies
主管单位：信息产业部科学技术司
主办单位：武汉洲际通信电源集团公司
出版周期：双月刊
出版地址：湖北省武汉市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1009-3664
国内刊号：42-1380/TN
邮发代号：38-371
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1984
期刊收录：
核心期刊：
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
期刊简介
电源技术范文2
近年来,非隔离DC/DC技术发展迅速。目前一套电子设备或电子系统由于负载不同,会要求电源系统提供多个电压挡级。如台式PC机就要求有+12V、+5V、+3.3V、-12V四种电压以及待机[，！]的+5V电压,主机板上则需要2.5V、1.8V、1.5V甚至1V等。一套AC/DC中不可能给出这样多的电压输出,而大多数低压供电电流都很大,因此开发了很多非隔离的DC/DC,它们基本上可以分成两大类。一类在内部含有功率开关元件,称DC/DC转换器。另一类不含功率开关,需要外接功率MOSFET,称DC/DC控制器。按照电路功能划分,有降压的STEP-DOWN、升压的BOOST,还有能升降压的BUCK-BOOST或SEPIC等,以及正压转成负压的INVERTOR等。其中品种最多,发展最快的还是降压的STEP-DOWN。根据输出电流的大小,分为单相、两相及多相。控制方式上以PWM为主,少部分为PFM。
在非隔离的DC/DC转换技术中,TI公司的预检测栅驱动技术采用数字技术控制同步BUCK,采用这种技术的DC/DC转换效率最高可以达到97%,其中TPS40071等是其代表产品。BOOST升压方式也出现了采用MOSFET代替二极管的同步BOOST的产品。在低压领域,增加效率的幅度很大,而且正在设法进一步消除MOSFET的体二极管的导通及反向恢复问题。
二、初级PWM控制IC不断优化
有源箝位技术历经十余年经久不衰,自从2002年VICOR公司此项专利技术到期解禁之后,各家公司开发的新型有源箝位控制IC如雨后春笋般涌现,给用户提供了充分的选择。
控制早期有源箝位控制技术的TI,不仅保持了原有的UCC3580系列,又新开发了性能更优越的UCC2891-94,它采用电流型控制方式,综合了高边箝位、低边箝位两种控制方案,给出了全新的控制技巧。OnSemi先推出了低压(100V)有源箝位的NCP1560控制芯片,随后又推出了高压应用的控制芯片NCP1280,它既解决了LCDTV等离子TV电源的要求,现在又直指下一代无风扇的PC机电源。
在大功率领域,全桥移相ZVS软开关技术在解决开关电源的效率上功不可没。从TI公司的UC3875到UCC3895,再从Linear公司的LTC1922到LTC3722增加了自适应检测技术,使全桥移相技术达到了顶峰。然而,在同步整流技术普遍应用的今天,它却无法实现最佳的ZVS同步整流。因为全桥移相电路在本质上是属于非对称的,它无法实现完全的ZVS同步整流,由于其开启和关断过程总有一半是硬开关,因而效率比不上对称电路拓扑的ZVS方式的同步整流。最新的科技成果应该是INTERSIL公司推出的PWM对称全桥的ZVS控制IC-ISL6752。它既能控制初级侧的四个MOS开关为ZVS工作状态,又能准确地给出控制二次侧的同步整流为ZVS工作状态的驱动信号。采用这颗IC制作的400W的DC/DC再加上先进的功率MOSFET,转换效率可达到95%。
对于小功率的LED驱动电源,则仍旧是反激变换器的PWM控制IC,但是它必须要能很好地解决二次侧的同步整流的控制方式。OnSemi公司的NCP1207和NCP1377是高压AC/DC领域的佼佼者。若能再配上TI公司的反激变换器的同步整流控制IC-UCC27226,则能使它们成为几乎完美无瑕的高效率电源。低压DC/DC领域中的反激变换器控制IC中,Linear公司的LTC3806则是上乘之作。LTC3806不仅能控制好PWM,还给出准确的二次侧同步整流驱动信号,是低压小功率电源控制IC的杰作。
三、同步整流技术实现高效
电源技术范文3
1.1便携式电源原理粗电指电能质量较差一次交流电,实际应用多数需将其转换为精电即直流电。根据输出,电源可分为4类:整流AC-DC、逆变DC-AC、变频AC-AC和直流变换DC-DC。电源组成原理不同可分为LDO线性直流稳压电源和开关电源,开关电源分为隔离型开关电源和非隔离型开关电源[1]。LDO线性直流稳压电源,纹波小、功耗高、效率低30%~40%,不适合高效便携式电子设备;隔离式开关采用变压器调节输出电压,安全、高效,效率能达到80%,但技术难度大,成本高,体积大,用于较大电子设备;现代便携式电子设备一般采用锂电池供电,电源电路采用DC-DC直流变换,将电池输出直流电压转换成系统需要的各种直流电压,转换效率高、静态电流小,是现代便携式电子设备常用的电源转换电路[2,3]。DC-DC变换是将固定的直流电压变换成系统所需的直流电压输出,经直流斩波,将输入电压斩成脉冲方波,由储能元件实现升压或降压,整流、滤波后输出高效率、高精度、高稳定度二次直流电压[4]。DC-DC变换电路控制方式分为硬开关技术和软开关技术,硬开关包括PWM脉冲宽度调制和PFM脉冲频率调制,PWM调制方式不改变开关周期,改变开关占空比控制输出电压幅度;PFM调制方式是占空比不变,调制信号频率随输入信号幅值变化;软开关谐振变流器是利用LC串并联谐振网络实现开关零电压导通ZVS和零电流关断ZCS,实现开关开通和关断功耗为零,减小变换器开关损耗。DC-DC直流变换器电路形式主要有:Buck降压斩波器,Boost升压斩波器,Buck-Boost降压或升压斩波器等,根据便携式设备要求选择不同的电路形式[5]。1.2便携式电源节能技术现代便携式设备电源技术成熟,便携式设备连续工作时间、待机时间、使用寿命成为各大厂商竞争焦点,增加便携式设备连续工作时间和待机时间最直接的方法增加锂电池容量,提高电源转换效率,降低系统功耗。根据摩尔定律,集成电路内部器件集成度每18个月翻一翻,CPU数据吞吐量增大处理速度提高,系统功耗不断增加,锂电池发展速度远跟不上集成电路发展速度,电池发展相对滞后已经成为制约便携式电子设备发展的一个瓶颈[6]。提高便携式设备电源转换效率主要方法有提高电源整流器件效率,降低电源内部静态电流。传统PWM控制DC-DC变流器,系统平均功耗Pav=CO×V2DD×f,CO负载等效电容,VDD电源电压,f开关频率,看出DC-DC变换器功耗与开关频率成正比,与电源电压平方成正比,降低变换器开关工作频率能有效降低开关动作次数降低功耗,代价是降低CPU数据处理速度,电源装置中无源器件体积增大静态功耗增大,;当前处理器主频不断提高数据处理速度不断加快,降低系统功耗只有降低电源电压[7]。DC-DC直流变换器主要损耗为整流二极管和续流二极管,即使采用快恢复二极管FRD、超快恢复二极管SRD和肖特基二极管SBD,在二极管上产生较大压降,降低电源效率,传统二极体整流电路已无法满足现代便携式电子设备,当前便携式设备电源基本采用同步整流技术,用通态电阻极低功率MOSFET,代替整流二极管,降低整流二极管导通压降,同步整流技术要求栅极电压与被整流电压相位保持同步,有效降低整流损耗,提高电源效率[8,9]。便携式设备电源智能管理技术,指按时间顺序对设备电压和电流智能化管理,根据用户使用情况不同实时控制模块输出电压,有效分配电源功率,降低电源模块静态电流,降低空闲设备能耗,最大限度减小损耗提高系统效率。硬件管理指硬件电路选择静态电流小的COMS器件,降低静态功耗;软件管理指使用便携式电源管理器对电源动态管理,降低空闲设备功耗。现代智能手机功能十分完善,使用不同功能供电不同,例如接打电话、发短信、听音乐、无线上网、看电影,需要不同供电,采用电源智能管理技术能有效降低系统功耗,提高便携式设备电源效率[10-11]。便携式设备电源采用系统整流模块休眠技术提高电源效率,整流模块休眠技术根据输出电流大小实时动态控制电源系统各套整流模块,及时关闭不需要的整流模块,降低系统负载损耗和空载损耗同时保证输出,整流模块休眠技术根据实际需要,采用软件设置休眠时间和休眠次序。整流模块休眠技术要求电源系统至少要有两套以上整流模块,提高电源效率同时也增加了硬件开销,提高便携式设备的实际成本[12]。
2现代便携式设备电源应用
2.1MC34063原理MC34063输入电压范围宽,静态电流低,输出驱动电流大,振荡频率高是一款典型的双极性现代便携式设备DC-DC电源控制器,输入电压3.0~40V,输出电压1.25~40V,最大输出电流1.5A,开关管集电极与发射极最大电压40V,开关振荡频率100Hz~100kHz,可实现电源升压、降压、反向等变换,效率高达80%以上[13],MC34063内部模块原理及引脚功能如图1所示。MC34063内部包含1.25V带隙参考电源、电压比较器、振荡器、逻辑控制器和开关管。MC34063DC-DC变换器第5脚输入电压与1.25V带隙参考电压比较,比较后结果输入逻辑控制器与振荡器输出振荡方波相与,相与后逻辑电平输入RS触发器控制开关管T1和T2;振荡器内部包含恒流源,第3脚外接定时电容调整振荡频率,外接电容充电,振荡器与比较器同时输出高电平,RS触发器置1开关管导通。电流IS检测端实时检测7脚电阻RSC电压,电流检测端电压超过300mV,振荡器外接电容CT快速充放电,控制开关管占空比,稳定输出电压,MC34063应用电气参数如表1所示,应用条件不同电气参数适当调整[14]。2.2降压电路及参数计算用MC34063DC-DC变换器设计一个输入电压+5V输出电压+3.3V纹波小于10mV降压直流电源,输出电流IO(max)=500mA原理如图2,降压电路电流流经检测电阻R1、开关管T1与T2、电感L1、电容C1、续流二极管D1、负载RL,通过比较器反向输入端第5脚外接电阻R2与R3监视输出电压Vout=1.25×(1+R2R3)。DC-DC变换器处于TON状态,RS触发器S端输入高电平,开关管T1与T2导通,电流经开关管集电极到发射极,第2脚外接储能元件电感L1充磁电容C1充电,电感L1达到最大峰值电流IPK停止充磁,续流二极管D1反向截止;DC-DC变换器处于TOFF状态,RS触发器S端输入低电平,开关管T1与T2截止,第2脚外接储能元件电感L1和电容C1放电为负载提供电流,续流二极管D1导通,由于电感电流不能突变,输出电流方向不变,只要开关频率与储能元件充放速度足够快负载可以得到连续的直流电压,实现降压[15]。根据运放“虚短”和“虚段”,集成电路内部比较器第5脚输入电流为零,取R3=1.2kΩ,输出电压Vout=1.25×(1+R2R3),得R2=2kΩ,通过输出回路电阻R2与R3电流I=VOUTR2+R3=1mA,电阻R2功率P=U2×I=2mW,电阻R2与R3选择0.125W;续流二极管D1选择肖特基二极管1N5819,最大反向浪涌电压VRRM=40V,最大正向浪涌电流IFSM=25A,二极管均方根电压VRMS=28V,平均整流电流I(AV)=1A,正向压降VF=0.6V。设MC34063开关振荡频率f=20kHz,周期T=50μs,由参数手册得TONTOFF=VOUT+VFVIN(MAX)-VSAT-VOUT=3.3+0.65-1-3.3=3.90.7,TON≈40μs,TOFF=7μs,振荡电容CT=4×10-5×TON=4×10-5×40×10-6=1600pF,开关管电流IPK=2IOUT=1A,第7脚电流检测引脚限流电阻RSC=VIPKIPK=300mV1A=0.3Ω功率0.25W,电感L1为VIN(MAX)-VSATIPK×TON=5-0.61×50uS=220uH,输出电容CO实际应用选择100μF耐压10V电解电容[16]。2.3升压电路及参数计算用MC34063DC-DC变换器设计一个输入电压+3.3V输出电压+5V纹波小于10mV升压电源,输出电流IO(max)=500mA原理如图3,升压电路电流流经检 测电阻R5、开关管T1与T2、电感L2,续流二极管D2,负载RL,比较器反向输入端监视输出电压,Vout=1.25×(1+R5R6),R6取1.2kΩ,R5为3.6kΩ,功率0.25W。当DC-DC变换器管T1与T2处于TON状态,DC-DC变换器形成2个回路,即电感回路和电容回路。回路1:由电容C6、负载RL构成,电容C6放电,保持电源输出电压和电流幅度稳定、方向不变,续流二极管反向截止,由电容提供能量;回路2:由电感L2、开关管T1与T2构成,电感L2将电源电能转变为磁能存储,充电电流由0到IPK;当开关管T1与T2处于TOFF电感中磁能转换为电能输出提升输出电压,实现升压[17]。
3性能参数测试
MC34063DC-DC变换器电路测试仪器有优利德(UNI-T)四位半数字万用表UT56,泰克(Tektronix)100MHz数字存储示波器TDS2014C,负载电阻采用10Ω额定功率5W水泥电阻,经实际测试电源性能参数如表2所示。由MC34063DC-DC构成的便携式设备电源变换器输出稳定可靠,纹波小,线性调整率和负载调整率优良,效率高,自适应性强,完全能满足便携式设备实际使用要求。
电源技术范文4
中图分类号:TN86-34文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2010)16-0192-03
Study on Effects of Thunder Surge on Power Supply and Hardening of Power Supply
HOU Min-sheng, CHEN Duan-yang, ZHU Ying
(Beijing Research Center of Aeronautical Technology, Beijing 100076, China)
Abstract: Thunder surge is an important form that the thunder acts on electronic systems. The effects of the lightning on electronic systems are the surge destruction and interference to power supply. In order to study the striking effects of thunder surge on power supply, the striking experiments on power supply were carried out. The experiments show that thunder surge has a strong interference effect on the power supply, and can generate a distinct fluctuation or high-frequency noise. Based on the experiments, the hardening experiments for the DC power supply were made, and a good result was obtained.
Keywords: thunder surge; power supply; striking effect; protection
0 引 言
雷电是一种常见的自然现象。雷电通过避雷针、避雷带和避雷网后大约还有30%～50%的雷电流通过电源线或信号线等进入电子系统[1],在电路中形成大的电流或电压波动,即雷电浪涌[2]。
据统计,电子系统的干扰70%的是从电源线耦合进来的[3],雷电对电子系统的影响也主要表现在对电源电路的浪涌破坏和干扰上。本文通过雷电浪涌对直流电源的冲击实验,研究了雷电浪涌对直流电源的效应及防护技术。
1 雷电浪涌冲击实验配置
雷电浪涌冲击实验装置主要由浪涌发生器和被试直流电源组成[4]。实验采用注入法,将浪涌发生器产生的雷电浪涌电压直接输入到电源的输入端。
雷电浪涌发生器采用日产LSG8015,符合IEC61000-4-5标准,开路电压为1.2/50 μs波形,短路电流为8/20 μs波形,允许误差30%,采用共模、差模2种注入方式,注入相位0～2π连续可调,浪涌极性可变。
2 实验结果与分析
2.1 一般交流整流滤波电源
实验对象为12 V/3 A桥式整流、电容滤波电源,采用220 V/8 V的电源变压器,次极最大输出电流为3 A,滤波电容选用2 000 μF/50 V的电解电容,负载电阻为1 kΩ。浪涌冲击实验表明,来自电源线的雷电浪涌作用于电源变压器输入端时,变压器输出端会出现幅值降低、作用时间延长、波形畸变的双极性浪涌;经整流滤波后的输出电压波形有大约5 V的过冲,输出波形的下降时间延长,输出波形如图1所示。
图1 雷电浪涌时电源输出波形
电源变压器输出波形发生畸变的原因是电源变压器响应速度慢,而雷电浪涌的上升沿陡、峰值高,使变压器迅速饱和。
输出电压波形产生过冲,是滤波电容作用的结果,且电容值越大过冲越明显。浪涌开始时存在的大电流易使滤波电容击穿[5]。
2.2 开关电源
实验对象选用ACE-870型开关电源,该电源有2路输出:5 V/3 A和12 V/2 A,负载电阻为1 kΩ。
在输出端与输入端共地和浮地情况下,分别进行相位为π/4的2 kV差模和共模浪涌注入。图2,图3分别为输出端浮地时差模和共模注入,5 V端输出电压的波形。
图2 差模注入时输出电压波形
图3 共模注入时输出电压波形
实验表明,雷电浪涌在开关电源输出端产生了较大的高频噪声,电源质量变差,很容易对供电负载电路产生干扰。由图3可知,开关电源对共模浪涌比差模浪涌敏感,而且输出与输入共地情况形成的干扰比输出浮地时强。
开关电源输出端的高频噪声由2部分组成:一部分是经开关变压器耦合到输出回路的干扰信号;一部分是经变压器初次级间的分布电容进入输出回路的噪声。当输出浮地时,第2部分噪声对地不能形成回路,在负载上不能产生干扰;当输入与输出共地时,两部分噪声都与地形成回路。因此,浮地情况干扰比共地情况小。由于整流桥输入端并联了压敏电阻(MOV),当差模输入时,MOV分掉一部分浪涌电流;当共模输入时,MOV不起作用。因此,共模浪涌比差模浪涌干扰效果显著。
3 加固实验
3.1 旁路保护法
对于雷电浪涌,一般采用旁路保护法,即并联过压保护器件进行加固[6]。常用的过电压保护器件有:火花隙、气体放电管、压敏电阻(MOV)、瞬态抑制二极管(TVS)和电流型硅浪涌保护器件(CSSPD)[7]。火花隙和气体放电管属于电压开关型元件,这种保护器件在没有过电压时呈现出高阻抗,一旦加有瞬态过电压,其阻抗就突变为低值。此类元件的开关电压较高,一般用于电气设备中。CSSPD、MOV和TVS属于限压型或箝压型,当没有过电压时呈现出高阻抗,一旦瞬态过电压出现,其阻抗随电压或电流的增加而减小。这类器件体积相对较小,箝位电压低,多用于电子电路中对低压IC的保护[8]。
3.2 一般交流整流滤波电源
对电源变压器加固,是在其输入端并联双极性通流量大的MOV器件来吸收雷电浪涌能量,对整流电路的加固是在输出滤波电容两端并联单极性的反应速度极快的箝位电压为13.6 V的TVS。
图4给出了加固后整流电源的输出电压波形,加固后浪涌电压从1 kV升至10 kV时,输出电压均稳定在13.6 V以下,且过冲电压下降时间很短。
图4 加固后电源输出波形
3.3 开关电源
对开关电源的加固,主要是设法消除开关电源输出端的高频噪声。根据高频噪声的产生机理,可采取如下加固措施[9]:
(1) 尽可能使输出浮地;
(2) 对开关变压器的初次级分别进行屏蔽以减小分布电容;
(3) 在电源的两个输入端分别对地加装MOV以吸收共模浪涌;
(4) 电源输出端并联TVS和0.1 μF的聚丙烯电容。
图5是进行加固后2.5 kV共模浪涌作用下开关电源的输出波形。与图3相比,加固后干扰幅度明显下降,高频成分大大减小。
图5 加固后开关电源输出波形
4 结 语
雷电浪涌对直流电源的冲击效应实验表明,雷电浪涌对直流电源有很强的干扰和破坏作用。通过并联压敏电阻(MOV)和瞬态抑制二极管(TVS)等浪涌保护器件,对变压器初次级线圈进行屏蔽, 并联聚丙烯电容等措施,可大大减弱雷电浪涌对直流电源的影响。
参考文献
[1]丁太普,赵清.雷电浪涌对水库自动化的危害及防护措施[J].吉林水力,2008,(12):54-56.
[2]黎帆,陈宝康.微电子设备的雷电防护[J].上海铁道大学学报,1999,20(2):25-30.
[3]金国先.防空导弹武器系统雷电浪涌的防护[J].上海航天,2002(5):39-41.
[4]魏明.典型数字电路单元的LEMP效应与加固技术研究[D].石家庄:军械工程学院,1999.
[5]张志强,白平.开关电源电路设计[M].北京:国防工业出版社,2003.
[6]赵于坚.浅析雷电浪涌现象的防护[J].福建建设科技,2004(4):65-66.
[7]颜儒芬.雷电浪涌防护及浪涌防护器[J].邮电设计技术,2002(4):48-50.
[8]袁智勇,许菁.低压浪涌保护器的有效保护距离[J].高电压技术,2003,29(8):29-31.
[9]周志敏,周纪海,纪爱华.电气电子系统防雷接地实用技术[M].北京:电子工业出版社,2005.
[10]刘庆雪,李敏远.串联谐振逆变器死区位置不同时的浪涌电压电流分析[J].现代电子技术,2005,28(9):7-9 .
电源技术范文5
【关键词】：含分布式电源；配电网保护技术；影响；技术策略
1、导言
近年来，随着DG接入配电网，其对电网结构、潮流、故障特征等产生了深远影响。配电网故障时短路电流大小及分布均有变化，变化的程度与DG的容量、接入位置等因素直接相关；网络各处保护所受影响也不尽相同，导致现有配电网保护无法准确判断故障的位置而出现拒动、误动现象。本文通过研究近几年有关分布式发电的文献资料和科研成果，对含分布式电源的各种配电网保护方案进行归类与分析，展望了其今后的发展方向。
2、含分布式电源对配电网保护技术的影响
2.1对重合闸的影响
目前，自动重合闸已被广泛使用，可能会使含DG的配电网在故障时出现以下几种现象：配网处于孤岛运行状态，部分负荷由DG供电，此时若自动重合闸动作，则会导致重合闸失败；DG在馈线断路器跳闸后持续供电，故障点电弧无法熄灭，导致自动重合闸失败。当瞬时性故障发生时，自动重合闸能够迅速恢复供电，但是当DG接入配网后，相应的配电线路会变成双侧电源供电，重合闸的动作需要考虑到两侧保护的时间配合问题与两侧电源的同步问题。
2.2计及保护影响限制DG准入容量
接入配电网DG容量越大，故障时DG对配网保护动作正确性产生的影响也越大，从限制DG对配网保护影响出发，可合理分析计算DG的准入容量。可通过PSCAD仿真软件，根据配电网电流保护定值，求取出网络各处DG的准入容量，在准入容量以内，可以避免因DG接入造成保护误动。分析了DG对配网保护的影响，并结合电网实际，提出了DG准入容量计算的约束条件。限制DG准入容量，虽然配网保护无需任何改动，但电网消纳DG的能力有限。
2.3对短路电流的影响
当DG并网运行时，即便潮流方向不变，在短路时短路电流值都会受到影响，流过保护的短路电流值会发生变化，并且这种变化是不定向的，无法预测，随着故障位置和DG的运行状态不同，流经保护处的故障电流值会增大或减小。这些故障电流值的具体变化情况随配电网中DG种类和接入数量的增加而变得更加的复杂。如配电网仍采用原有保护配置方案，从保护可靠性的角度考虑，DG的接入点、接入数量和准入容量等都会受到很大的限制。
3、含分布式电源的配电网保护技术策略
3.1采用距离保护
距离保护的测量量是保护安装处母线电压与线路电流之比，反映测量阻抗的降低而动作。正常时，距离保护测量的是负荷阻抗；故障时反映的是保护安装处到故障点的阻抗，其大小只与保护安装处到故障点距离相关。距离保护具有方向性、保护范围稳定、灵敏度高、不受运行方式变化影响等特点，比较适合作为含DG的配电网保护。并通过仿真分析表明，DG的接入位置对测量阻抗产生了一定影响，距离保护安装在DG上游时，DG的分流作用会使保护范围有所减小；距离保护安装在DG下游时，不影响距离保护的正确动作。对于长短线配合系统，距离保护可能失去选择性，但随着DG容量增加，此影响呈较小趋势甚至消失。
3.2运用合理的计算方法对分布式电源在配电网中进行规划
一切的对于分布式电源使用的规划都离不开合理的计算方法的支持。在进行分布式电源的规划中应该合理的采用遗传算法。在遗传算法的使用上，要注重对曾经的数据经验进行有效的应用，通过学习之前的经验，提出各种的问题方案，再根据问题提出相对应的解决方案，最终才能在规划的过程中找到最优的解决方案。另外还要合理的使用模拟计算法。在进行模拟计算法的使用上，要通过预设一个分布式电源在配电网规划中出现的问题，并通过在现实生活中一次次的进行有效的一对一的实验，最终得到整个问题的最全的解决方案。但是这种算法的使用也是存在着诸多的弊端的，因为它具有实脱离际，随意模拟现象的出现，所以应该配合着遗传算法上的使用。最后要合理的进行粒子群算法的使用。粒子群算法，就是在众多的粒子中寻找到最优的粒子进行发展，已达到通过一个粒子来影响全局的作用。在进行粒子群的计算上，可以明确的算出在进行分布式电源的规划中所要使用的费用，最后通过对比，选择出最有利最经济的规划方案。
3.3基于相邻电流保护间通信的三段式电流保护技术改造方案
将相邻线路保护作为一个保护单元，利用后级线路方向性电流保护闭锁前级三段式方向电流保护。该方案逻辑简单，新增辅助设备少；本线内故障全线速动切除，避免了DG投退造成保护定值频繁改动；通过本侧保护联跳对侧断路器，线路对侧无需安装保护装置，简化了保护配置。在实际应用中，通信设备的可靠性对保护的影响至关重要，需要设计通信系统冗措施确保保护动作正确性；需要考虑运行方式变化对该保护方案带来的不利影响并加以改进。
3.4做好自适应保护
自适应保护的思想是尽可能地让保护适应电力系统的变化，改善保护的性能。自适应保护的方法主要是存储基准信息，对线路的各个电气量实时采样计算，然后将两者比较，根据结果来确定故障范围和对此故障应该采取的保护方案。但是该方法需要对每个点进行信息采集，而配电网络的覆盖面广，运行维护较困难。明确自适应保护方法，可用计算机对电网的运行状况进行实时监控，依据系统运行方式的变化，使保护装置的定值能够进行动态调整。
4、结论
综上，对分布式发电继电保护技术的研究工作虽取得了一定的成果，但多数研究成果局限于理论研究，普遍缺乏工程实践。为适应分布式发电的发展，应着重开展以下几个方面的研究工作：可从实际工程应用的角度出发，强化理论成果的可移植性；加强高渗透率情况下的配电网保护技术的研究，提高电网对DG的消纳能力；将广域网保护与配电自动化系统有机结合，实现硬件资源与数据共享，随着配电网自动化建设的不断深入，广泛采集配电网实时运行参数，以逐步实现远方控制配电网开关设备。
【参考文献】：
[1]马静，王希，米超，王增平.含分布式电源的配电网自适应保护新方法[J].电网技术，2011，10：204-208.
电源技术范文6
关键词：UPS电源；电气测试技术；性能
中图分类号：F407文献标识码： A
一、UPS电源电气测试系统工艺流程
UPS 电源电气测试系统是检测已生产好的 UPS 电源是否达到质量要求，是 UPS 电源出厂前的重要工序，它需要能够准确地检测出UPS 电源是否合格。其主要生产流程是：首先将完成生产的 UPS 电源进行检测，检测内容包括市电空载输出电压、直流开机输入电压、直流开机输出电压、市电带载输出电压、整流带载输出电压、机箱内温度、电源逆变输出时直流低警告点以及关机点，并且将检测值与标准值进行比较，若与标准值一致则说明 UPS 合格，将数据记录在 SQL 数据库中；若检测值与标准值不一致，则 UPS 电源不合格，不能出厂，要进行重新生产。在检测时，如果发现存在较大异常，立即断开所有输入。
UPS电源系统作为输入电源和用户负载之间的桥梁，可以使用户负载免受电网异常的干扰，提供安全、稳定的运行。在市电断开后，UPS电源可以将内部电池能量提供给负载，从而继续一段时间的供电。UPS 电源原理框图如图1所示：
图1UPS 原理框图
（1）市电正常供电。此过程中间的整流器正常工作，由主电输入，市电首先在开关闭合的状态下输入，再进入整流器中整流，平整的直流电压则从内部的滤波电容中输出，此时市电分为两路，一路从逆变器通过，一路给内部电池。逆变器将将平整的直流电经过SPWM 变换，后逆变转换，输出滤波，最后由右侧的静态开关转换给用电负载。
（2）电池供电。当市电出现故障时，UPS 内部电池给负载供电，电池存储的电能经过逆变器转换输出平整的直流电压，再经静态开关转换，最终输出符合要求的电压。
（3）旁路供电。当机器关机或者输入市电、输入直流电都出现故障时，转为旁路输入，由备用机给用电负载供电，通过旁路开关切换到旁路供电状态。
（4）手动维修旁路状态。手动维修状态要保证 UPS 电源内部的主电路上没有电池输入，才能开始维修。第一步要使 UPS 电源工作在自动旁路状态，第二步闭合手动维修旁路的开关，且断开旁路开关和右侧的输出开关。
本系统根据某 UPS 电源生产厂家的 UPS 电源电气测试要求，流程图如图2所示。在检测过程中，首先根据电源的型号确定测试参数，然后进行检测，并将检测的值与标准值进行比较，如果与标准值一致，则将该数据记录至SQL数据库。检测部分包括市电空载输出电压、直流开机输入电压、直流开机输出电压、市电带载输出电压、整流带载输出电压、机箱内温度、电源逆变输出时低警告点电压以及保护点电压等。记录的数据放在 SQL 数据库中，以备查看。
图2 测试流程图
二、UPS电源电气测试技术与方法
在熟悉 UPS 电源电气参数检测原理的情况下，才可以提出合理的测试方案，准确而又高效地对 UPS 电气性能进行测试。测试的方法包括给出开始测试信号，系统启动开关动作，市电输入开关动作，检测输出电压，……，最后对检测的指标分析比对，如图3所示。
图3 测试方法
本系统主要功能是实现 UPS 电源的电气性能参数测试，主要包括市电空载测试，整流及逆变测试，市电带载测试，机内温度检测，直流电源开机测试。本系统对于要测量的参数所使用的方法具体如下所示：
(一)市电空载测试
在接线排主电输入位置接入市电，闭合输入市电开关，按显示面板上的开机键，将功率表打在电压档，正极接接线排的主电输入位置，负极接在参考零电位，延时 3S 后测量输入市电电压。闭合输出电压开关，将功率表打在电压档，负极接到参考零电位，正极接接线排的输出电压位置，延时 3S 测得电压为市电空载输出电压。
(二)市电带载测试
接上模拟负载，闭合主电开关。加上 50%的负载，即闭合 50%负载开关，延时 3S 后打开控制输出电压开关，将功率表打在电压档，正极接接线排的输出电压位置，负极接在参考零电位，测量的电压为市电 50%负载输出电压。然后改变模拟负载箱负载的大小，用功率表测量不同负载的输出电压。在测试过程中负载分为 50%、100%、110%、125%。
(三)整流及逆变测试
在市电掉电后，UPS 内部的电池可以对用电负载进行供电。此时内部电池逆变供电，将功率表调到直流电压档位，检测整流时输出的电压值。改变模拟负载箱负载的大小（分别为负载总容量的 50%、100%、110%、125%），延时 3S 后用功率表检测输出电压的大小。在内部电池逆变供电的过程中，若电池电压降至低报警点时，UPS 电压会报警，检测此时的电压为低警告点电压；若内部电池继续供电，则 UPS 会自行关机，记录此时的电池电压为保护点电压。
(四)机内温度的检测
UPS 电源在运行过程中机箱内温度是一个重要的参数，只有机箱内温度在一个范围内才能使 UPS 电源正常安全地运行。为了检测机箱内温度，在机内安装一个温度传感器，检测温度是否正常（满载及超载情况下温度不超过 90°C），而温度达到 50°C 左右时机箱内的风机才开始转动。
(五)直流电源开机测试
用外部直流电源对 UPS 电源进行供电，调整外部电源的大小，直至 UPS 电源开机，用功率表检测直流开机输入电压大小，在延时一段时间后，同样用功率表检测 UPS 电源输出电压的大小。
三、UPS 电源电气测试系统功能要求
UPS电源电气测试系统主要是用来检验UPS电源产品电气性能是否合格，以免不合格产品的使用给顾客带来损失。按照国家相关规定，在 UPS 电源出厂投入市场之前，必须对其性能进行检测，因而就有了UPS电源电气测试系统。该系统可以对UPS电源电气性能包含的各种参数进行检测（市电空载输出电压、直流开机输入电压、直流开机输出电压、市电带载输出电压、整流带载输出电压、机箱内温度、电源逆变输出时直流低警告点电压以及保护点电压），采集的数据在 S7-1200 中判定是否合格。
收集的数据通过 RS485 串行通信传至 S7-1200 中，经过 S7-1200 对数据进行分析、处理与标准值进行比较，并且将测试数据在工控机监控界面中准确的显示出来。在分析过程中引入层次分析法与关联度分析法相结合的算法，综合分析这些参数，从而判断出 UPS 电源电气性能是否合格，以决定是否投入市场运行。
UPS 电源电气测试系统要实现的功能要求如下所示：
（1）能够对 UPS 电源电气性能进行多种操作：检测直流空载、市电空载、市电满载、市电空载的输出电压等。
（2）在测试系统运行时，能显示检测到的电压、温度等数据。
（3）根据制定好的检测方法控制开关的动作、延时、测试仪表的检测等使系统协调运行。利用 S7-1200 PLC 控制系统，使之实现延时、检测、比对等功能。
（4）通过组态王组态软件监控整个 UPS 电源电气测试过程的检测和综合分析。
（5）对于判定电气性能为合格的产品，将检测数据保存至 SQL 数据库中。
四、系统硬件方案设计
UPS电源电气测试系统分为测试现场与工控机监控两大部分。
在工控机中配备有 S7-1200 编程软件和组态王组态软件，是整个系统的中心部分。其中 S7-1200 与工控机、组态王的通信方式是工业以太网。电气测试现场部分选取西门子S7-1200 作为系统的中心，用于控制现场各种参数的采集和处理，从而实现对电气测试数据的准确分析。
数字量输入模块用于接入 UPS 电源电气测试系统的启停、开关动作的 1/0 输入信号；数字量输出模块用于显示输出UPS电源电气测试的分析结果；模拟量输入模块实现对UPS电源市电空载输出电压、直流开机输入电压、直流开机输出电压、市电带载输出电压、整流带载输出电压、机箱内温度等多点值数据采集。电气测试现场与 PLC 的通信采用的是RS485 串行通信，检测值通过 RS485 传送至 PLC 中。
五、系统软件方案设计
UPS 电源电气测试系统的软件设计包括在 PLC 软件中设计编写程序、监控组态界面的绘制、与数据库的连接三大部分。
PLC 程序设计部分采用 STEP7 Basic V10.5 编程软件，完成 UPS 电源电气测试系统的硬件组态、符号编辑、地址分配、网络通讯设置等，并依据测试系统的设计要求，编写顺序控制模拟量的采集和运用算法综合分析 UPS 电源电气性能程序。
利用组态王组态软件设计监控部分，其优点是在界面中可以显示测试的实时数据，进而确保测试的精确度。此外，还可以对工程加密，确保重要测试数据如输出电压、输入电压等的精确显示、存储和保密。同时将合格的测试数据保存至 SQL 数据库中，方便于日后查询测试数据，也为管理人员提供依据。
结语
本文通过分析 UPS 电源整流逆变基本原理，了解 UPS 电源电气测试工艺流程；详细阐述了电气测试的方法。确定了 UPS 电源电气测试系统功能要求，对电气测试主要用 PLC 来采集数据和分析电气性能，并采用组态王软件设计监控界面。
