無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度算法

陳東浩

摘要：為了提高無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配能力，研究無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度模型，提出一種基于相關功率譜補償和電能輸出自適應調(diào)制的無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度算法.構建無源高頻電壓表的靜態(tài)輸出端電壓模型，采用逆變功率增量補償方法進行靜態(tài)補償帶寬分配，提取無源高頻電壓表的靜態(tài)電壓穩(wěn)態(tài)輸出特征值，根據(jù)無源高頻端電壓分配模型得到端電壓峰值及輸出的電流單調(diào)分量，結合縱向電壓差與實際電壓差進行無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配，采用相關功率譜補償和電能輸出自適應調(diào)制方法，實現(xiàn)無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度算法優(yōu)化設計.仿真結果表明，采用該方法能有效實現(xiàn)無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度，提高無源高頻電壓表的輸出穩(wěn)定性，功率增益較高.

關鍵詞：無源高頻電壓表;靜態(tài)補償;帶寬分配;調(diào)度

中圖分類號：TM74? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）06-0039-04

1 等效電路模型分析與參量計算

1.1 等效電路模型及拓撲結構分析

為了實現(xiàn)對無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度的優(yōu)化設計，構建無源高頻電壓表的等效電路模型，采用直接耦合適的MMDCT等效電路[1]，構建無源高頻電壓表的等效電路模型如圖1所示.

在圖1所示的無源高頻電壓表的等效電路模型中，高壓側直流電壓的矩形波輸出的電感輪流構成諧振回路，通過準兩電平調(diào)制的諧振調(diào)制方法，進行輸出功率調(diào)制和諧振補償，在靜態(tài)諧振條件下，將橋臂中引入的交流電壓中，進行上下橋臂間的功率傳遞[2]，根據(jù)上述設計思路，得到無源高頻電壓表諧振子模塊拓撲演化過程如圖2所示.

構建無源高頻電壓表的靜態(tài)輸出端電壓模型，采用逆變功率增量補償方法進行靜態(tài)補償帶寬分配，讀取上下橋臂和直流側的交流參數(shù)[3]，對平直流變壓器進行輸出穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，計算諧振電流，子模塊的波動電感計算公式為：

2 靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度算法優(yōu)化

2.1 靜態(tài)電壓穩(wěn)態(tài)輸出特征值提取

在上述構建無源高頻電壓表的靜態(tài)輸出端電壓模型并采用逆變功率增量補償方法進行靜態(tài)補償帶寬分配的基礎上，進行無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度的優(yōu)化設計，本文提出一種基于相關功率譜補償和電能輸出自適應調(diào)制的無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度算法.采用逆變功率增量補償方法進行靜態(tài)補償帶寬分配[7]，提取無源高頻電壓表的靜態(tài)電壓穩(wěn)態(tài)輸出特征值，得到相同調(diào)制信號分布為：

2.2 靜態(tài)補償帶寬分配及自適應調(diào)節(jié)

根據(jù)無源高頻端電壓分配模型得到端電壓峰值及輸出的電流單調(diào)分量，結合縱向電壓差與實際電壓差進行無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配[9]，假設無源高頻端電壓分配網(wǎng)絡模型中，有N個簇首節(jié)點，節(jié)點的發(fā)射功率p滿足p∈[0，p1，p2…pmax]，在諧振電流降為零的條件下，整個無源高頻電壓表控制電路中的功耗為：

3 實驗測試分析

為了測試本文方法在實現(xiàn)無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度中的應用性能，進行實驗分析，仿真測試建立在Xilinx公司的Virtex-5 XC5 VLX110 FPGA平臺上，參數(shù)設定見表1.

根據(jù)上述參數(shù)設定，構建無源高頻電壓表的靜態(tài)輸出端電壓模型，采用逆變功率增量補償方法進行靜態(tài)補償帶寬分配，得到靜態(tài)補償帶寬分配輸出如圖3所示.

分析圖3得知，采用本文方法能有效實現(xiàn)無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度，測試輸出電壓，得到測試結果如圖4所示.

分析圖4得知，采用本文方法能有效實現(xiàn)無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度，提高無源高頻電壓表的輸出穩(wěn)定性，增益較高.

4 結語

采用無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度方法進行電力輸出的調(diào)度控制，提高電力輸出的帶寬分配均衡性，本文提出一種基于相關功率譜補償和電能輸出自適應調(diào)制的無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度算法.構建無源高頻電壓表的靜態(tài)輸出端電壓模型，采用逆變功率增量補償方法進行靜態(tài)補償帶寬分配，提取無源高頻電壓表的靜態(tài)電壓穩(wěn)態(tài)輸出特征值，基于相鄰子模塊的沖突協(xié)調(diào)方法，得到在最優(yōu)功耗控制下的無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配調(diào)度的量化傳導關系，采用逆變功率增量補償方法進行靜態(tài)補償帶寬分配，提取無源高頻電壓表的靜態(tài)電壓穩(wěn)態(tài)輸出特征值，結合縱向電壓差與實際電壓差進行無源高頻電壓表的靜態(tài)補償帶寬分配.研究得知，本文方法能有效實現(xiàn)帶寬分配調(diào)度，輸出的穩(wěn)定性較好.

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