均压吸收回路参数选择与优化

合成绝缘子均压环设置与结构优化的研究作者：徐其迎仵丽虹来源：《科学与财富》2016年第22期摘要：本文在探讨了高压交流系统中合成绝缘子设置均压环的主要作用和要求，并对合成绝缘子均压环设置结构参数进行了分析研究；采用神经网络优化了绝缘子均压环各结构参数，在此基础上给出合成绝缘子均压环结构参数的最优值；最终给出了330KV电压等级下有效改善绝缘子电场分布的均压环优化参数。

关键词：合成绝缘子；均压环；神经网络；结构优化Study on Corona Ring Setting and Optimizing of Composite InsulatorXu Qi-ying1 Wu Li-hong2（1School of electric and information engineering， Zhongyuan University of Technology，ZhengZhou， 450007， China2Electric Power of Nan-Yang，STATA GRID，473000）Abstract： In this paper the author analyses the functions and question of setting corona ring on the composite insulator firstly； the neural network model is built to map the location as well as the dimensions of the corona ring and the optimal goal， the parameters that improving electric field of 330KV composite insulator are recommended.Key words： Composite insulator； Corona ring； Neural network； Optimization.0 引言合成绝缘子以其表面憎水性强、防污闪性能好、机械强度高等优点，广泛用于各种电压等级的交直流输电线路。

模块化多电平换流器的均压优化控制仿真研究摘要本文主要对模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC) 中的均压优化控制进行的研究，整个模块化多电平换流器仿真需要将输入的三相交流电转化为直流电，并且各个子模块电压差值需要尽量的小，从而保证整个系统能够稳定运行，对载波移相脉宽调制策略进行推导与改进，使得模块化多电平换流器能够在更短的时间内稳定，且子模块电容电压在合理的控制中保持均衡。

仿真实验结果证明了所提方法的正确性和可行性。

关键词模块化多电平换流器；子模块均压；载波移相脉宽调制Simulation Study on Optimal Voltage Equalization Control ofModular Multi-level ConverterZ5号宋体oufucheng Daipanyang(Aba Teachers University,Si chuan Wenchuan,China )Abstract This paper mainly studies the voltage optimizationcontrol in Modular Multilevel Converter. The whole modular multi-level converter simulation needs to convert the input three-phase AC into DC, and the voltage difference between each sub-module needs to be assmall as possible. Thus, the whole system can run stably, and the strategy of carrier phase-shifted PWM is deduced and improved, so that the modular multi-level converter can be stable in a shorter time, andthe capacitance voltage of the sub-modules can be balanced in a reasonable control.The simulation experiment results prove the correctness and feasibility of the proposed method.keywords MMC; sub-module voltage equalizer; carrier phase shift PWM引言随着西电东送工程的实施，电能的损耗也随着高压长距离输电不断增大，从而使得直流输电在电力传输中脱颖而出。

均压问题措施引言在工程领域中，均压问题是指在管道、容器、设备等系统中，由于流体运动的不均匀引起的压力差异现象。

均压问题的存在可能会导致系统的不稳定性、设备损坏，甚至影响工艺流程的顺利进行。

为了解决均压问题，工程师们需要采取相应的措施来调整流体运动，使其在系统中均匀分布压力，保证设备和系统的正常运行。

本文将介绍常见的均压问题及其措施。

均压问题及原因分析均压问题大多数均压问题可以归纳为以下几种情况：1.管道系统中出现局部瓶颈或堵塞情况，造成流体流动不畅，引起压力异常分布。

2.设备本身设计不合理或操作不当，导致流体在设备内部流动不均匀，产生压力差。

3.流体的物性参数不同，如密度、粘度等，造成流体在管道内的压力分布不均。

原因分析针对上述情况，造成均压问题的主要原因可以分析如下：1.管道问题：管道系统中存在着一些突然变化的构造或尺寸变化，如弯头、管径突变等，这些都会导致流体的压力分布不均。

2.设备设计问题：设备的内部结构设计不合理，如冷凝器内部的管道布置不合理，容器内的搅拌方式不当等，都会引起压力分布的不均。

3.流体参数问题：流体的物性参数不同，如流体的密度分布不均匀、粘度分布不均匀等，都会导致流体在管道内的压力分布不均。

均压问题的常见措施针对均压问题，工程师们可以采取以下措施来解决：设备修改和优化针对设备本身设计不合理或操作不当的问题，可以通过以下方式来进行修改和优化：1.设备内部结构优化：对设备内部存在的流体流动不均匀的部分，可以进行结构优化，包括管道的布置、搅拌装置的合理使用等。

2.设备操作规范：为了确保设备的正常运行，操作人员应按照操作规范进行操作，避免设备的不均匀运行导致的均压问题。

管道改造针对管道系统中出现的局部瓶颈或堵塞情况，可以考虑进行管道的改造，包括以下几点：1.管道的直径选择：合理选择管道的直径，避免在流体流动过程中出现局部瓶颈。

2.管道的斜率调整：对于可能出现堵塞的区域，可以适当调整管道的斜率，以保证流体的畅通。

大功率IGBT模块并联特性及缓冲电路研究1. 本文概述随着现代电力电子技术的快速发展，大功率绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块在电力系统、工业控制、新能源等领域中发挥着越来越重要的作用。

特别是在高电压、大电流的应用场合，单个IGBT模块往往难以满足系统的功率需求，将多个IGBT模块并联使用成为了一种常见的解决方案。

IGBT模块在并联运行时会出现诸如均压均流问题、热平衡问题以及开关特性不一致等问题，这些问题不仅影响系统的稳定性和可靠性，还可能缩短模块的寿命。

本文针对大功率IGBT模块并联运行时的特性和问题展开研究，重点分析并联模块之间的电压和电流分配不均的机理，以及由此引发的热平衡问题和开关特性不一致现象。

进一步地，本文将探讨缓冲电路的设计和优化，以解决并联运行中的这些问题。

缓冲电路能够有效地抑制电压和电流的峰值，降低开关过程中的损耗，从而提高系统的效率和可靠性。

本文将通过理论分析和仿真验证，提出一种适用于大功率IGBT模块并联运行的缓冲电路设计方案，并对该设计方案的性能进行评估。

本文的结构安排如下：介绍IGBT模块的基本原理和工作特性，以及并联运行时的问题和挑战分析并联模块间电压和电流分配不均的机理，以及热平衡问题和开关特性不一致现象的产生原因接着，详细阐述缓冲电路的设计原理和优化方法通过仿真实验验证所提出缓冲电路设计方案的有效性和可行性总结全文并提出进一步的研究方向。

2. 模块基础理论绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）是一种高压、大电流的功率半导体器件，广泛应用于电力电子装置中。

IGBT模块的工作原理涉及三个基本过程：导通、截止和开关。

在导通状态下，IGBT作为一个功率开关，允许电流流过而在截止状态下，则阻止电流流过。

IGBT的开关速度和效率是其关键性能指标。

当IGBT模块并联使用时，可以实现更高的功率输出。

模块间的并联特性对整体性能有显著影响。

晶闸管、可控硅应用中阻容吸收元器件参数选择的说明由晶闸管元件串联组成的高压晶闸管阀是高压直流输电装置、静止无功补偿装置、高压软启动装置的核心部件。

晶闸管串联技术和器件制造水平是决定高压晶闸管阀的可靠性的关键因素。

晶闸管串联技术的根本目的是保证动态和静态特性不同的晶闸管在串联后能够安全稳定运行且都得到充分的利用，这就涉及到串联晶闸管的元件保护、动态和静态均压、反向恢复过程的抑制、开通关断缓冲等问题。

这些功能都是由阻容回路来完成的。

可控硅阻容吸收元件经验数据：可控硅额定电流（A）2550751002003505001000电阻R（Ω）600～10040～8030～5020～4010～205～105～22电容C（uF）0.10.220.470.68111 2.2一、晶闸管（可控硅）两端为什么并联电阻和电容在实际晶闸管电路中，常在其两端并联RC串联网络，该网络常称为RC阻容吸收电路。

我们知道，晶闸管有一个重要特性参数－断态电压临界上升率dlv/dlt。

它表明晶闸管在额定结温和门极断路条件下，使晶闸管从断态转入通态的最低电压上升率。

若电压上升率过大，超过了晶闸管的电压上升率的值，则会在无门极信号的情况下开通。

即使此时加于晶闸管的正向电压低于其阳极峰值电压，也可能发生这种情况。

因为晶闸管可以看作是由三个PN结组成。

在晶闸管处于阻断状态下，因各层相距很近，其J2结结面相当于一个电容C0。

当晶闸管阳极电压变化时，便会有充电电流流过电容C0，并通过J3结，这个电流起了门极触发电流作用。

如果晶闸管在关断时，阳极电压上升速度太快，则C0的充电电流越大，就有可能造成门极在没有触发信号的情况下，晶闸管误导通现象，即常说的硬开通，这是不允许的。

因此，对加到晶闸管上的阳极电压上升率应有一定的限制。

为了限制电路电压上升率过大，确保晶闸管(可控硅)安全运行，常在晶闸管两端并联RC阻容吸收网络，利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。

均匀控制系统的参数整定方法一、Introduction在控制系统中，参数整定是指通过合适的调整控制器参数来使系统的性能达到最佳状态。

均匀控制系统是一种常见的控制系统，其特点是系统的输入和输出变量之间的关系可以近似地表示为一次线性关系。

本文将深入探讨均匀控制系统的参数整定方法，包括经验法、试探法和优化算法等。

二、经验法经验法是一种常见且简单的参数整定方法，它基于先验经验和专家知识进行参数调整。

虽然没有数学模型的支持，但经验法通常可以提供较好的系统性能。

常见的经验法包括：经验法一、经验法二、经验法三等。

2.1 经验法一经验法一适用于一类特定的均匀控制系统。

整定步骤如下：1.根据系统的特性选择合适的控制器类型，如比例控制器、积分控制器等。

2.根据系统的动态响应要求，选择合适的参数范围。

3.通过试错法不断调整参数，将系统的输出逼近期望值。

4.如有必要，进行进一步的微调，以达到更好的控制效果。

2.2 经验法二经验法二是另一种基于经验的参数整定方法，适用于另一类特定的均匀控制系统。

整定步骤如下：1.根据系统的特性选择合适的控制器类型，如比例控制器、积分控制器等。

2.根据系统的动态响应要求，选择合适的参数范围。

3.通过试错法不断调整参数，将系统的输出逼近期望值。

4.如有必要，进行进一步的微调，以达到更好的控制效果。

三、试探法试探法是一种通过试验和实践逐步调整参数的方法。

它基于系统的实际工作情况和观察结果，逐步改进参数设置，以达到系统性能的最优化。

3.1 初始参数设定在试探法中，首先需要设定一组初始参数。

这些参数可以是根据经验法确定的初值，也可以是根据系统特性进行估计得到的初值。

3.2 系统响应分析在设定了初始参数后，需要通过系统响应分析来评估参数的准确性。

可以通过实验或仿真来获取系统的输入和输出数据，并进行频域分析或时域分析。

3.3 参数调整根据系统响应分析的结果，可以针对性地对参数进行调整。

常见的参数调整方法包括增益、积分时间常数和微分时间常数的调整。

均匀控制系统的主次及均匀控制参数整定主控制参数是指直接影响控制系统性能的参数，主要包括比例控制增益、积分时间常数和微分时间常数。

比例控制增益决定了控制器输出与偏差之间的线性关系，控制增益过大会导致系统的振荡，过小会导致系统的响应过慢。

积分时间常数用来消除系统的稳态偏差，过小会造成积分饱和，过大会导致系统响应速度下降。

微分时间常数的作用是减小系统的超调量和抑制阶跃响应的振荡，过小会造成噪声放大，过大会导致系统响应过慢。

次控制参数是指对于特定的控制对象，根据其特性所需要调整的参数。

例如对于具有惯性的对象，需要调整的参数包括惯性常数和阻尼比。

惯性常数决定了被控对象的动态响应速度，太大会导致系统动态特性不足，太小会导致超调量过大。

阻尼比用来控制系统的阻尼效果，过小会产生振荡，过大会导致系统的响应过慢。

均匀控制参数整定是指在系统稳定性和性能需求的基础上，合理确定主次控制参数的过程。

整定方法主要有经验法、试控法和优化法。

经验法根据经验公式或经验曲线调整控制参数，适用于简单的控制系统。

试控法是通过不断试控，根据试控结果调整控制参数，适用于复杂的控制系统。

优化法是通过数学模型和优化算法，寻找最佳的控制参数组合，适用于要求较高的控制系统。

整定时需要考虑系统的稳定性和性能需求。

稳定性要求系统的输出信号在一定时间范围内收敛到稳定值，避免出现振荡或不稳定。

性能需求包括超调量、响应时间、稳态误差等指标，根据实际需求进行调整。

总之，均匀控制系统的主次控制参数以及均匀控制参数的整定是保证系统稳定性和性能优良的关键。

掌握不同控制参数的作用和调整方法，能够有效地设计和调整控制系统，满足实际控制需求。

电气自动化设备的参数调整与优化随着科技的不断发展，电气自动化设备在工业生产中起到了至关重要的作用。

然而，为了确保设备的正常运行和高效性能，参数的调整与优化是必不可少的。

本文将探讨电气自动化设备参数调整与优化的重要性，并介绍一些常见的方法和技巧。

一、参数调整的重要性电气自动化设备的参数调整是指对设备的各项参数进行适当的调整，以达到最佳的运行状态。

参数调整的重要性在于它能够提高设备的工作效率和性能，减少能源的消耗，延长设备的使用寿命，并且降低故障率。

通过合理的参数调整，可以使设备在不同的工况下都能够保持稳定的运行状态，提高生产效率和产品质量。

二、常见的参数调整方法1. PID控制器调整：PID控制器是一种常用的参数调整方法，它通过对设备的输入和输出进行监测和比较，自动调整控制器的参数，以实现设备的稳定控制。

通过调整PID控制器的比例、积分和微分参数，可以使设备的控制精度和响应速度达到最佳状态。

2. 频率变换器调整：频率变换器是一种能够改变电机运行频率的设备，通过调整变频器的输出频率和电压，可以实现电机的调速和负载的适应。

通过合理的参数调整，可以使电机在不同的负载下都能够保持稳定的运行状态，提高电机的效率和寿命。

3. 传感器调整：传感器是电气自动化设备中的重要组成部分，它能够将物理量转换为电信号，并传输给控制系统。

通过对传感器的参数进行调整，可以提高传感器的灵敏度和响应速度，减少误差和干扰，提高设备的测量精度和控制效果。

三、参数优化的方法和技巧1. 实时监测和数据分析：通过实时监测设备的运行状态和数据，可以及时发现问题和异常，并进行相应的调整和优化。

同时，对设备的运行数据进行分析和比较，可以找出问题的原因和改进的方向，提高设备的性能和效率。

2. 经验总结和知识分享：在参数调整和优化的过程中，经验总结和知识分享是非常重要的。

通过与同行的交流和讨论，可以了解到更多的调整方法和技巧，提高自己的调整能力和水平。

电气机械设计参数的优化与调整1. 背景在电气机械设计过程中，设计参数的优化与调整是非常重要的环节设计参数的合理选择和优化调整能够保证电气机械设备的正常运行，提高设备性能，延长设备寿命，降低能耗和维护成本本文将详细讨论电气机械设计参数的优化与调整方法，以期为电气机械设计提供参考和指导2. 设计参数的优化2.1 确定设计目标在优化设计参数之前，首先要明确设计目标设计目标可以是提高设备性能、降低成本、减小体积、减轻重量、降低能耗等设计目标的明确有助于为设计参数的优化提供明确的方向2.2 分析影响因素分析影响设计参数优化的各种因素，如材料特性、工艺要求、使用环境、用户需求等这些因素将直接影响设计参数的选择和优化2.3 选择合适的设计方法和工具根据设计目标和影响因素，选择合适的设计方法和工具设计方法包括理论分析、实验研究、模拟计算等；设计工具包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）等2.4 优化设计参数利用设计方法和工具，对设计参数进行优化优化过程可能涉及多目标优化、多约束优化等复杂问题，需要采用遗传算法、粒子群优化算法、模拟退火算法等优化算法进行求解2.5 验证优化结果通过实验、计算或模拟等方法，验证优化结果是否达到设计目标如未达到设计目标，需要对设计参数进行调整和优化，直至满足设计要求3. 设计参数的调整3.1 分析设计参数变化原因在实际应用中，由于各种原因，设计参数可能需要进行调整分析设计参数变化的原因，如材料性能波动、加工误差、使用条件变化等3.2 确定调整范围和步长根据设计参数变化原因，确定调整范围和步长调整范围是指设计参数可以变化的上下限；调整步长是指每次调整设计参数的大小3.3 选择合适的调整方法选择合适的调整方法，如梯度下降法、牛顿法、拟牛顿法等调整方法的选取将直接影响调整效率和精度利用调整方法，对设计参数进行调整每次调整后，需要验证调整结果是否满足设计要求3.5 调整过程的迭代如调整结果未满足设计要求，需要重复进行调整过程，直至满足设计要求4. 结论电气机械设计参数的优化与调整是电气机械设计过程中的重要环节通过明确设计目标、分析影响因素、选择合适的设计方法和工具、优化设计参数、验证优化结果、分析设计参数变化原因、确定调整范围和步长、选择合适的调整方法、进行设计参数调整、调整过程的迭代等方法，可以实现电气机械设计参数的优化与调整这将有助于提高设备性能，降低成本，延长设备寿命，降低能耗和维护成本1. 背景在电气机械设计领域，设计参数的优化与调整对于确保设备的性能和可靠性至关重要合理的参数选择和精细的调整过程可以显著提升设备的使用效率，减少故障率，延长使用寿命，并有助于降低整体运营成本本文主要目的是探讨电气机械设计参数的优化与调整策略，以期为工程师们提供实用的方法和建议设计参数是电气机械设计的基础，它们直接影响设备的功能、性能和经济效益设计参数包括电气参数、机械参数、热参数等，如电阻、电感、电容、电流、电压、功率、转速、力、温度等这些参数的选择合理与否，将直接决定设备的运行效率和稳定性3. 设计参数优化的目标设计参数优化的目标主要包括：•提高设备性能：通过优化参数，提升设备的运行效率和输出能力•降低成本：在满足性能要求的前提下，降低材料成本、制造成本和维护成本•提升可靠性：优化参数可以减少故障率，延长设备寿命•节能环保：通过参数调整，降低能耗，减少环境影响4. 设计参数优化的方法4.1 模拟与仿真利用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）软件，对设计参数进行模拟和仿真通过模拟不同的运行条件，分析参数变化对设备性能的影响，从而找到最优参数组合4.2 实验方法在实验室环境中，通过改变设计参数，观察设备性能的变化，从而找到最佳参数设置实验方法可以提供直观的数据支持，但可能需要较高的实验成本和时间4.3 理论分析基于物理原理和数学模型，对设计参数进行理论分析通过建立数学模型，求解最优参数理论分析方法适用于参数优化过程中对性能要求的精确描述5. 设计参数调整的策略5.1 参数调整的依据设计参数调整应基于实际运行数据、用户反馈和设备性能测试结果这些数据将为参数调整提供可靠的依据5.2 动态调整电气机械设备在运行过程中，可能会遇到各种变化，如负载变化、环境温度变化等因此，设计参数需要进行动态调整，以适应这些变化5.3 预防性维护通过定期监测和调整设计参数，可以预防设备故障，延长设备寿命预防性维护策略可以帮助工程师及时发现潜在问题，并采取措施解决5.4 参数调整的迭代过程设计参数的调整是一个迭代的过程通过不断地测试、分析和调整，最终找到满足设计目标的参数设置6. 案例分析以一款电动机的设计为例，设计目标是在保证性能的同时，尽可能降低成本通过对电动机的电气参数、机械参数和热参数进行优化和调整，最终实现了设计目标7. 结论电气机械设计参数的优化与调整是确保设备性能和可靠性的关键环节通过合理选择设计参数，并进行精细的调整，可以提升设备的使用效率，减少故障率，延长使用寿命，并降低整体运营成本本文提出的设计参数优化与调整策略，为工程师们提供了一套实用的方法，有助于提升电气机械设备的设计水平和运行效率应用场合1. 电动机设计和优化电动机是电气机械系统中最常见的组件之一，其设计参数的优化与调整对于提升系统效率和稳定性至关重要无论是交流电动机还是直流电动机，设计参数的优化都可以提升其运行效率，降低能耗，延长使用寿命2. 发电机设计和优化发电机的设计和优化同样需要关注多个参数，如线圈匝数、磁铁磁性、转速等这些参数的优化可以提高发电效率，减少维护成本3. 变压器设计和优化变压器的设计参数，如铁芯材料、线圈匝数、冷却系统等，对变压器的性能有直接影响通过优化这些参数，可以提高变压器的效率和可靠性4. 控制系统设计和优化电气机械系统的控制系统通常包括传感器、执行器、控制器等设计参数的优化可以提升控制系统的响应速度和精度，提高整个系统的性能5. 电气线路设计和优化电气线路的设计参数，如线径、电缆类型、接头数量等，对系统的能耗和稳定性有重要影响通过优化这些参数，可以降低线路损耗，提高系统可靠性注意事项1. 考虑实际应用环境设计参数的优化与调整需要考虑实际应用环境，如温度、湿度、灰尘、振动等不同的环境因素可能对设备性能产生显著影响2. 确保安全性和合规性在设计和优化电气机械设备时，必须确保设备符合相关的安全标准和法规要求设计参数的选择不应违反任何安全规定3. 考虑成本效益虽然设计参数的优化主要目的是提高设备性能，但同时也要考虑成本效益不应为了追求高性能而显著增加设备成本，应寻求成本和性能之间的最佳平衡4. 利用现代设计工具和技术现代设计工具和技术，如计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）软件，可以帮助工程师更有效地进行参数优化和调整5. 进行多目标优化电气机械设备的设计往往需要考虑多个目标，如性能、成本、可靠性等因此，设计参数的优化应采取多目标优化策略，综合考虑这些目标6. 进行迭代测试和调整设计参数的优化是一个迭代的过程通过不断的测试、分析和调整，可以逐步逼近最优参数组合7. 考虑可维护性和可扩展性在设计和优化电气机械设备时，应考虑其可维护性和可扩展性方便的日常维护和未来的升级改造将有助于延长设备的使用寿命8. 充分利用经验和专业知识设计和优化电气机械设备时，应充分利用工程师的经验和专业知识这些经验和知识可以帮助工程师更好地理解设计参数对设备性能的影响，并作出更明智的决策通过以上总结，我们可以看到，电气机械设计参数的优化与调整在不同应用场合都具有重要意义同时，为了确保设计参数的合理性和有效性，需要注意上述提到的各种事项通过精细的设计和优化，我们可以提升电气机械设备的性能，降低成本，延长使用寿命，提高整体运营效率。