±15kA四象限运行变流电源的研制

介绍了EAST 极向场电源中所使用的15kA 四象限变流电源;提出了一种新的四象限运行控制方法,即大电流时无环流运行,小电流时利用同相逆并联结构固有的两个绕组构成交叉有环流运行,成功地克服了同相逆并联结构中变流器有环流运行时产生的直流环流问题,减少了环流电抗器和变压器的造价。试验证明,该方案运行可靠、造价低,能充分利用设备的容量,可实现15kA 的有环流运行。     

变压器变比误差对并联运行环流的影响

对变压器并联运行中实际环流的测量进行了分析,阐述了在变压器实际运行中环流计算方法及变比误差对变压器并联运行环流的影响。     

可控并联十二脉波四象限运行整流电源的研制

在核聚变实验装置中,大电流四象限运行装置将得到广泛的应用.若使用传统的控制方法,并联十二脉波四象限运行系统将存在着环流通道多,电抗器多等问题.有鉴于此,本文提出了一种将有环流运行和无环流运行相结合,六脉波与十二脉波运行相结合的运行方法.该方法控制简单,过零平滑、迅速;环流小、环流通道仅为一条,有效地减少了造价.     

交交变频器的环流控制方法

对交交变频器在运行时所产生的环流的形成及其抑制方法作了阐述和探讨。在讨论无环流方式和自然环流方式的基础上,介绍了小环流的运行方式。文中给出了小环流控制方式的实际线路。     

交交变频器的环流控制方法

对交交变频器在运行时所产生的环流的形成及其抑制方法作了阐述和探讨。在讨论无环流方式和自然环流方式的基础上,介绍了小环流的运行方式。文中给出了小环流控制方式的实际线路。     

基于电流控制电压源的并联三相变流器环流抑制控制方法

三相变流器并联运行能提高系统可靠性和传输容量,然而并联结构为环流提供了流通路径,可能导致供电质量降低,运行损耗增加,为此必须采取措施抑制环流。本文以变流器作为电流控制电压源,通过增加环路等值阻抗的方法抑制环流。经分析可知,变流器输出电压不对称及线路参数不对称引起的零序环流和谐波环流流经相同的路径,采集并联变流器系统环流,经转移阻抗计算得到输出电压,并与正常运行时的控制系统输出电压叠加,环流回路相当于增加了该转移阻抗。仿真结果表明,采用该方法且转移阻抗选择纯电阻时,零序环流和谐波环流均能进行有效抑制。     

基于混成自动机理论的间歇性电源并网多逆变器并联环流抑制方法

针对间歇性电源并网多逆变器并联运行环流突出、抑制困难的问题,论文提出运用混成自动机理论抑制间歇性电源并网多逆变器并联环流。论文首先详细分析间歇性电源并网多逆变器并联运行的混成特征和环流产生原理,得出逆变器输出电压与环流大小的数学关系。然后深入研究运用混成自动机理论建模与控制实现间歇性电源并网多逆变器并联运行环流控制的原理、方法,根据开关器件工作状态与逆变器输出电压的关系设计多逆变器并联环流混成控制器。最后,通过Matlab仿真平台进行仿真验证。仿真结果表明,本文所设计的环流控制器与相应的环流抑制方法的正确性与可行性,采用混成自动机模型能够实现较好的环流控制效果,能有效抑制多并联逆变器间的环流。     

并联三相并网逆变器环流的控制

并网逆变器是直流电能与交流电能之间的接口,而逆变器的并联运行能够增大系统的容量。并联运行的逆变器可能会引起潜在的零序环流,环流的控制是并联运行逆变器设计中的一个重要目标。在并联逆变器平均模型的基础上建立零序环流的模型,采取变零矢量的控制策略以控制环流。Matlab平台上的仿真结果表明了此方法的有效性。     

基于电力安全生产下的介质环流延展性分析

环流是介质流动过程中常见的现象,电力生产时电力设备因介质流动造成的环流影响很大。借助案例,分析电、磁、热等介质环流在电力生产中对安全运行的影响,阐述介质环流在电力生产中产生机理和危害,提出保证安全可靠运行的技术措施和相关新技术新工艺的应用,为电力生产安全运行提供参考,提高电力生产的可靠性和稳定性。     

风力发电系统中并网逆变器并联运行环流分析

并网逆变器直接并联运行时,可使系统体积减少、成本降低,但并网逆变器直接并联时会产生环流。为此,详细分析了并网逆变器直接并联运行时环流产生的机理,建立了并网逆变器并联运行时旋转坐标系下的状态平均模型。在该模型的基础上分析并网逆变器并联运行时的相互影响,以及并网逆变器采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法时零矢量对环流的影响。通过控制SVPWM算法中不同零矢量在每一个PWM周期的作用时间来抑制环流,对并网逆变器在不同情况下的并联运行进行了实验。实验结果表明:该控制策略能有效地抑制环流,从而验证了该控制策略的可行性和正确性。     

MMC功率运行区域分析及环流切换控制策略

通过对模块化多电平换流器(MMC)动态特性和控制机理的分析,提出基于系统容量、电容电压波动阈值以及最大瞬时调制比的功率运行区域确定方法,并通过该方法对环流抑制和环流注入控制策略在不同子模块电容配置下的功率运行区域进行了比较分析。该方法可以优化子模块电容参数选取,避免过度冗余设计。此外,提出基于电压预测的环流控制器,使在不同工作点下可根据分析结果直接进行最优环流控制模式切换。对某单一桥臂子模块数为20的MMC系统进行仿真研究,结果验证了所提功率运行区域分析方法及其环流切换控制策略的正确性和有效性。     

大功率相移SVM整流器研究

为了改善并网电流的波形品质,在大功率整流器中采用了空间矢量相移多重化技术。在分析大功率相移SVM整流器基本工作原理的基础上,提出了简单的d,q坐标控制方案。该控制方案由负载电流环、均流环及电网电压前馈三部分组成,在稳定直流侧电压的同时实现了各并联整流器交流侧的良好均流。最后分析了并联环流特性,给出了相应的均流电抗器设计方法。工程实验验证了系统方案的可靠性和控制系统的有效性。     

基于定子绕组并联支路环流特性的发电机故障识别方法

分析了发电机气隙磁势、磁导、磁密、定子绕组两条并联支路的感应电势和电路方程,得到定 子绕组并联支路间的电压差表达式。通过分析正常及故障运行时各参数的变化得到了并联支路电 压差和环流特性,理想电机在正常运行时不存在电压差和环流,而转子绕组短路故障将引起二次谐 波环流,定子绕组短路、定转子气隙静偏心、气隙动偏心故障将引起基波环流。由于不同故障引起 的环流特性存在差别,提出了基于定子绕组并联支路环流特性的发电机故障识别方法,并实测了 SDF-9型故障模拟发电机正常及故障运行时的环流信号,与理论分析结果基本吻合。     

基于CPLD的大功率逆变电源并联控制器

详细介绍了逆变电源并联工作产生环流的原因,并提出了抑制环流的方法,对基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)的大功率逆变电源并联控制保护技术进行了深入的研究.该逆变电源并联控制技术已成功地运用于飞机电源系统中,实现了两台逆变电源的并联工作.     

基于有效零矢量脉宽调制和PR控制的并联零序环流抑制

共直流母线的逆变器的并联会产生零序环流,导致逆变器三相电流不平衡、输出电流失真、系统损耗增加等问题。针对逆变器的并联零序环流问题,文中基于逆变器并联的零序环流等效模型,分析了逆变器的并联零序环流产生机理、组成成分。在上述基础上,研究了一种基于有效零矢量脉宽调制和比例—谐振(PR)控制的逆变器并联零序环流控制策略,该策略通过利用非零矢量来替换零矢量,以减少高频零序环流,通过采用PR控制的零序电流闭环控制以抑制低频零序环流。该策略具有直流电压利用率高、零序环流小的优点。实验结果验证了所述方法的有效性。     

电压电流双闭环反馈逆变器并联控制

对电压电流双闭环反馈控制单相逆变器的输出特性进行了研究,给出了单相逆变器并联系统的等效模型,分析了并联系统中电流环流与逆变器基准信号幅值和相位的关系,并在此基础上提出了一种通过对逆变器输出电流进行有功、无功分解,然后对基准信号的幅值和相位进行解耦控制的逆变器并联控制策略.针对单相逆变器的有功、无功电流分解问题,通过构造三相对称电流,运用瞬时无功理论对输出电流进行有功、无功分解,从而得到输出有功电流、无功电流并给出电流分解的实现框图.基于上述原理研制了实验样机,实现了2台2 kV·A逆变器的并联运行控制,实验结果验证了所提出方法的可行性和有效性.     

Comparison of dual-converter-based power supply systems

Various dual-converter configurations operating in the circulating current mode are compared for use in constant-voltage DC regenerative power-supply applications. Three types of dual-converter configurations are discussed. The design of these systems, including the circulating current limiting inductors, is provided. System components were designed using the three dual-converter configurations with the following specifications: (1) AC supply, three-phase, 115 V, 60 Hz; (2) DC output voltage 135 V; (3) maximum DC load current, 100 A; and (4) ratio of the allowable average circulating current to the maximum DC load current=0.2. The results are experimentally verified     

模块化多电平变流器开环环流抑制策略的渐进稳定性分析

模块化多电平变流器相间环流的存在使得桥臂电流产生畸变,一方面增加了变流器的损耗,另一方面对功率器件的安全工作范围也提出了更高的要求。本文从两个方面分析了开环环流抑制策略的渐进稳定性。首先证明了开环环流抑制策略的基本原理,并在此基础上提出开环环流抑制的一般原理,为模块化多电平变流器开环环流抑制的系统设计提供了理论依据。其次,相比实现起来更为简单的实际值调制环流抑制方法,本文的基于桥臂能量的开环环流抑制策略具有模块电容电压自平衡的特性,无需施加额外的控制;同时,从理论上证明了该开环环流抑制策略具备在不平衡条件下电容电压自平衡的特性,从而证明了该方法的渐近稳定性。最后,通过仿真验证了基于桥臂能量的开环环流抑制方法的稳定性和其模块电容电压自平衡特性的正确性。     

MMC环流抑制策略的暂态分析

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)内部存在环流问题,导致功率损耗和系统成本增加.在分析MMC环流产生机理的基础上,阐述了基于二倍频负序坐标变换、基于准比例谐振和基于内模控制的三种环流抑制器的控制原理,提出一种评价环流抑制器性能优劣的指标,即环流谐波占比.通过仿真对比三...     

模块化多电平矩阵变换器输入输出频率相近时低频运行控制策略

提出了一种模块化多电平矩阵变换器(M3C)输入输出频率相近时的低频运行控制策略。方案采用桥臂电流反馈控制,实现输入输出侧电流和内部环流的三重控制,并约束内部环流不影响输入输出侧;电压外环采用层次化电容电压控制策略,包括M3C总电容电压控制、输入输出侧相间平衡控制以及桥臂间平衡控制,其中桥臂间平衡控制通过叠加高频环流及零序电压实现,并引入PR控制器实现差频纹波的闭环抑制。该方案适用于输入输出侧频率相同的特例工况。通过OPAL-Rtlab半实物实验验证了该方案的可行性和有效性,以及优良的动静态特性。