基于Walsh变换的感应耐压试验电源的设计与实现

作     者：黄智宏 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵刚

授予年度：2010年

学科分类：0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 08[工学] 

主      题：感应耐压试验 变频电源 SHEPWM技术 Walsh算法 

摘      要：随着电气设备的使用、安装、检修等过程中的安全性检测越来越受到社会的重视,局部放电试验应用范围越来越广。由于能检测绝缘中微小缺陷,局部放电试验不仅可以对设备的绝缘情况有一个清晰的了解,同时还能发现安全隐患,确定绝缘故障的原因及其严重程度,因此是电力设备制造和运行中的一项重要预防性试验。变压器局部放电试验是一种感应耐压试验,随着其应用场合越来越广泛,对试验电源的便捷、节能、环保等要求也越来越明显。采用变频电源作为试验电源,符合电源小型化的趋势。 本研究设计了一种基于特定谐波消除脉宽调制方法（Selected harmonic elimination pulse width modulation, SHEPWM）变频试验电源,并且将其应用到感应耐压试验中去。文中详细阐述了SHEPWM理论及特点,并对目前存在的3种主要算法结合感应耐压试验进行了研究对比,提出Walsh算法的优越性。本文研究了Walsh理论进行了介绍并给出了算法实现的详细过程,通过该算法可以将求解非线性超越方程组转化成求解线性代数方程组,实现了特定谐波消除技术在实时控制场合中的应用。 本研究软件仿真配置SHEPWM变频电源的感应耐压试验主回路,证明SHEPWM变频电源不会通过主回路干扰试验结果。在仿真之后,本研究基于LM3S1138芯片搭建出了2KW的变频试验电源,并建立模拟变压器感应耐压试验平台,通过试验证明了SHEPWM电源的可行性。最后进行了误差分析并根据误差分析结果改进变频电源控制算法,进一步降低了其沿主回路传递的干扰,提高了变频电源的性能。