多电平变流器在直驱型风电系统的应用研究

为满足直驱型风力发电系统对变流器的要求,采用了级联型多电平逆变器替代传统的两电平逆变器。通过仿真分析表明,以变化的风速为输入,采用最大风能捕获时,逆变器输出电压可追踪电网电压频率和相位,实现单位功率因数输出。采用载波相移的SPWM调制方法,输出电压波形好,产生的高频谐波方便滤除。级联型多电平逆变器作为全功率变流器适合于直驱型风力发电系统。     

基于功率控制的三相SVPWM并网光伏系统

为了实现光伏系统的最大功率输出和并网运行并改善其输出特性,提出了一种基于SVPWM调制的逆变器功率控制方法.该方法采用双闭环控制,以光伏阵列输出的最大功率作为逆变器功率外环的参考输入量,实现最大功率注入电网;逆变器控制内环为电流环,用于控制系统注入主电网的电流品质,同时实现对逆变电路的电流保护.实验结果表明,该控制方法的控制效果优良,具有功率跟踪精度高、电流畸变小的特点,能够提高光伏并网系统的功率转换效率.     

一种提高风力发电系统稳定的方法研究

提出了两种级联多电平逆变器拓扑结构,第一种是混合级联逆变器,第二种是基于二极管钳位型的级联逆变器。在载波移相SPWM技术的基础上,利用MATLAB/SIMULINK对两种级联逆变系统进行建模及仿真。结果表明:混合级联逆变器和二极管钳位型的级联逆变器在输入较低的du/dt和较高的等效开关频率时,都可以输出高电压低THD的波形,在风力发电系统有很好的应用前景。     

一种多电平逆变器故障诊断与容错控制策略

针对逆变器开关元件的开路故障,提出一种级联H桥多电平逆变器故障诊断与容错控制策略。 在不改变级联H桥多电平逆变器电路拓扑的情况下,通过快速傅里叶变换(fast fourier transform, FFT)和主元分析(principal component analysis, PCA)对逆变器原始开路故障数据进行了预处理和特征提取,构建贝叶斯网络(Bayesian network, BN)对级联H桥多电平逆变器开关元件的故障进行快速诊断,根据诊断的结果,基于变载波和调制波电压重构容错控制方法,使逆变器输出电压仍能满足系统平稳运行的要求,通过仿真与试验验证了该策略具有良好的诊断及容错控制性能。     

一种多电平逆变的实现方法

针对传统多电平逆变电路结构和控制原理复杂,实现成本高,且不适应于中小功率逆变场合运用的缺点,设计了一种适用于中小功率场合的多电平逆变。通过组合变流技术合理地控制PWM,获得多电平逆变所需的电压波形。介绍了该多电平逆变的原理和设计方法,给出了系统的电路结构,并通过Multisim11.0对设计进行了仿真。仿真结果表明,能通过控制给定电压的方法实现多电平逆变,输出电压波形能较好地跟随给定,控制方法简单。     

基于MATLAB的多电平高压变频器的仿真研究

级联式多电平变频器具有输出波形好、谐波含量低、无需滤波器等特点.在介绍级联式多电平变频器工作原理的基础上,对多载波控制算法进行了分析和研究.为了降低系统的研发成本和加快系统研发进程,使用MATLAB软件进行系统建模与控制算法的仿真.结果表明,级联式变频器能够有效抑制电压变化率和共模电压.且谐波含量低.仿真结果与理论分析一致,验证了MATLAB软件应用于多电平变频器系统分析的可行性,为研究分析级联式变频器提供一条新途径.     

基于DSP的载波移相多电平PWM实现方法

载波移相 PWM 方法适用于单元级联型多电平电路,其实现的关键问题在于如何实时产生大量的PWM 控制信号。在分析多电平逆变器拓扑结构和控制策略的基础上,针对载波移相 PWM 控制方法,提出了适用于 DSP 实时控制的离散自然采样算法;并基于 TMS320LF2407 数字信号处理器,完成了三单元级联逆变器的载波移相控制实验。实验结果表明,本算法程序简洁,占用资源少,实时性强。     

基于单Z源三电平SVPWM逆变器的电池充放电控制方法

提出了基于单Z源三电平SVPWM逆变器的蓄电池充放电策略,并设计了闭环控制系统.研究了电流前馈解耦的阶段式充电、功率前馈解耦的恒功率放电,以及恒功率放电时的升压控制方法.经Matlab仿真验证,该系统可实现蓄电池充电时的限功率恒压、恒流控制,以及具有升压特性的输出恒功率并网控制.     

三电平逆变器驱动的IPMSM模型预测电流控制系统研究

三电平逆变器拓扑结构简单、所用器件较少且每个功率管所承受的电压应力小,适用于高电压、大容量的场合.相比于传统两电平逆变器,三电平逆变器输出电平的数量从2变成3,输出的电压电流谐波含量低,波形正弦度更好.本文提出内置式永磁同步电机模型预测电流控制算法,以提高控制系统电流动态响应速度,并针对该算法在控制系统中产生的时间延迟,引入二阶延迟补偿策略.对以上内容建立系统仿真模型,仿真结果表明:三电平逆变器相比两电平逆变器输出电流波形谐波含量更小、电机的动态及稳态性能更好.     

改进粒子群算法的SHEPWM开关角计算方法研究

针对多电平逆变器消除特定谐波中多变量非线性方程组难于获得精确解的问题,以十一电平逆变器为例,建立特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)目标方程,采用改进粒子群优化算法(PSO)求解目标方程,选取非线性时变权重,以平衡算法局部搜索与全局搜索,变异影响全局最优解的随机数,避免算法后期陷入局部最优解。通过Matlab/Simulink试验对改进的粒子群算法、标准粒子群算法与SPWM方法进行比较分析,并得到M=0.85时,改进粒子群的THD%最大降落幅度与SPWM低8.03%;M=0.095时,改进粒子群与标准粒子群相比,THD%降幅最大为33.1%,验证了改进PSO方法能够精确求解SHEPWM方程组。     

一种大系统多值潮流求解方法

本文提出了一种适用于求解大型电力系统多值潮流的新方法．通过给定各母线之间相位差增量，导出了求低值解的电压初值公式，由此迅速求得低值解．     

配电网接地故障电压消弧新方法

随电力系统发展,配电网结构复杂,接地故障电容电流大,常规中性点经消弧线圈接地的电流消弧方式难以满足运行要求.介绍一种中性点非有效接地配电网接地故障电压消弧方法,当发生弧光接地故障时,将一电抗器接入故障相母线与地之间,钳制故障点电压,破坏电弧重燃条件,促进电弧自行熄灭;当发生永久性接地故障时,短接电抗器,旁路接地故障电流,降低故障点区域的跨步电压,并实现故障选线.仿真分析表明：该方法不受电容电流大小的影响,操作简单、成本低、消弧效果好,特别适用于风电场等对地电容电流很大的配电系统.     

数据中心节能减排技术与规划建设

分析当前数据中心节能减排存在的问题,根据IT设备、空调制冷系统和供电系统的节能减排技术,提出数据中心建设规划应考虑选址、精确送风、分路计量、高压直流供电等节能减排措施。     

高压逆变器主回路拓扑结构的研究

研究了城市轨道专用的高压逆变器主回路拓扑结构,常规三级逆变器存在直流回路电容间电压不平衡,内部转换器件的阻断电压较大等问题,提出了一种新型三级逆变器主回路拓扑,该结构采用空间矢量ＰＷＭ控制方式,可减少电力电子系统的谐波及平衡高压逆变器系统的电压,而不受各电力半导体器件动态转换特性的影响     

基于神经网络的光伏发电最大功率点跟踪算法

由于光伏阵列电压和电流的非线性,光伏发电输出能量存在最大功率点.为提高光伏发电系统的发电效率,提出了一种基于神经网络和Cuk变换器对光伏阵列最大功率点跟踪的算法.神经网络输入变量为温度和光照强度,学习算法采用梯度下降法,输出量为电压信号,用于调节Cuk变换器的开关占空比.仿真结果表明,该算法最大功率点跟踪控制精度较高,响应迅速,且系统适应性良好.     

综合智能电力系统动态监视平台及其应用

提出基于虚拟中心数据库的多数据源综合智能电力系统动态监视平台,该平台基于虚拟中心库实现不同应用系统的界面统一和数据共享,而不需对数据进行大量的转移和复制;采用考虑电力系统数据特点的高效无损数据压缩技术,提高平台对海量数据的实时存储和处理能力.并以该平台为基础开发基于PMU动态测量数据的各种电力系统监视和分析应用功能,主...     

低压嵌入式单片机的电源设计与管理

电池供电的嵌入式单片机系统设计考虑的主要原则是降低功耗，延长电池工作时间．为此，降低电源电压是最好的办法之一．本文讨论了供电电压为３Ｖ的低压单片机系统电源设计的功耗计算、多电压系统、单电压系统及电源管理等问题．     

用于能量获取的低压输入DC/DC转换器

提出了一种低压输入能量获取DC/DC转换器,可在输入电压低至25 mV的情况下工作.为适应不同的应用系统需要,该电源管理系统提供4种不同的电源输出,为各种应用提供最佳电压设计,以适应低功耗设计要求;在输入电压不存在的情况下储能电容可对系统进行供电,延长了系统寿命并拓展了应用.在0.18 μm CMOS工艺下,300 μA负载电流下效率达到64%.该设计为无线检测和数据采集应用提供了完整电源管理解决方案.     

无功功率补偿计算

无功功率补偿将降低供电系统的功率损耗和电能损耗、减少变压器和线路中的电压损失和提高发供电设备的利用率。本文针对各种情况提出无功功率补偿的计算方法,对正确进行无功功率补偿具有指导意义。     

高频高压电子束焊机电源的研制

传统的工频整流式电子束焊机高压电源体积和重量均很大,输出电压电力的控制动态误差大、效率低、谐波严重.基于高频斩波的电子束技术,我们研制了我国第一台60kV/6kW的全数字逆变式电子束焊机高频高压电源样机.该电源采用20kHz高频斩波调压技术,以IPM模块为全桥逆变元件,实现了高压电源的高频小型化.控制系统采用数字信号处理器（DSP）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）等芯片组成电路,实现了电源的自动调节、过压过流保护及高压自放电快速恢复功能.用该电源系统取代电子束焊机原有的高压电源进行焊接试验,测试表明,该电源的各项性能指标均已达到设计目标,并满足焊接工艺的实际要求.