光伏中压直流变换器串联系统控制策略研究

针对光伏中压直流变换器串联系统中光伏发电单元功率失配导致的变换器输出过电压及功率损失问题,分析了光伏直流变换器串联系统运行特性,推导了限电压控制下串联系统光伏功率损失与光伏发电单元功率不均衡度及变换器输出电压限幅值之间的关系;提出了改进型Boost全桥隔离功率模块拓扑及其调制策略,基于功率模块输入并联输出串联形成模块级联型直流变换器,通过占空比灵活调节,实现直流变换器宽输出电压范围运行,解决直流变换器调压能力不足导致的功率损失问题;针对光伏直流变换器串联系统复杂运行工况,提出了串联系统直流变换器自适应电压分段式控制策略,实现了串联系统直流变换器多模式自适应稳定运行。研制了3kV/80kW功率模块及20kV/500kW光伏中压直流变换器,基于3台直流变换器输出串联实现了光伏中压直流变换器串联升压并网系统实证应用,现场实验结果验证了所提直流变换器拓扑方案的可行性与控制策略的有效性。     

多路输出DC-DC电路设计

为了将单一输入电压变换为多路稳压输出,设计了基于LTC1624和AMS1117的DC-DC变换电路,该电路能够将铅酸蓄电池12V输入电压经过DC-DC变换后得到5V、3.3V和1.8V三路输出电压,经测试,设计的DC-DC电路输出电压稳定可靠.该电路应用于某温度测试系统的不同模块供电,电路性能满足系统要求.     

直流模块式建筑集成光伏系统的协调控制

直流模块式建筑集成光伏(building integrated photo- voltaic,BIPV)系统由大量并联于直流母线的光伏直流建筑模块和集中逆变模块构成,具有能量转化效率高、可扩展性和可维护性好等优势,适合于建筑集成应用。然而在直流模块式BIPV系统中,每个光伏直流建筑模块的输出能量随着光照、温度等因素变化,具有较强的随机性,同时大量光伏直流建筑模块的并联进一步增加了系统内部能量流的复杂性,因此需要协调控制系统中大量的光伏直流建筑模块和集中逆变模块,保证系统能量平衡和稳定运行。该文首先分析了直流模块式BIPV系统协调控制的原理,提出一种基于直流母线电压恒定的协调控制策略;建立适用于系统协调控制器分析和设计的精确动态模型,给出一种系统协调控制器的设计方法;并通过实验验证了所提出的协调控制策略的有效性。     

双闭环控制逆变器并联系统直流环流检测与抑制方法

运算放大器的零点漂移、逆变桥功率开关管的特性不一致等原因会使逆变器输出交流电压中含有直流分量。对于无输出隔离变压器的逆变器并联系统，各模块输出电压直流分量不一致会在模块间产生较大的直流环流。针对这一问题，本文研究了逆变器并联系统直流环流检测和抑制方法，通过对逆变器基准正弦波直流分量的高精度数字调节，相应调节逆变器输出电压直流分量以抑制直流环流。试验结果证明，文中介绍的直流环流检测与抑制方法对逆变器并联系统直流环流有较好的抑制效果。     

多电平直流链电力电子变压器控制策略研究

多电平直流链电力电子变压器(PET)中间级子模块拓扑包括半桥和双有源桥两部分。直流链两端电路不同的结构和控制策略会造成直流链电压的波动和不稳定。传统控制策略需要大量电流传感器,并且控制链路上的低通滤波器影响了系统的动态响应。文中提出了一种多电平直流链PET的控制策略,由串并联功率模块中的半桥电路稳定直流链总输出电压,由双有源桥电路实现直流链不同模块之间的均压。同时,所提控制策略只需要中压直流端口连接电感处的一个电流传感器,所有功率模块均不使用电流传感器,节省了系统的成本。仿真结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

逆变器并联系统直流环流产生原因及其检测与抑制方法

对于无输出隔离变压器的逆变器并联系统，各模块输出电压直流分量不一致会在模块间产生较大的直流环流。该文分析了逆变器输出电压产生直流分量的原因，介绍了逆变器并联系统直流环流检测和抑制方法。通过对逆变器基准正弦波直流分量的高精度数字调节，相应调节逆变器输出电压直流分量以抑制直流环流。在由两台3kVA逆变器组成的并联系统上进行的试验结果证明，该文介绍的直流环流检测与抑制方法对逆变器并联系统直流环流有较好的抑制效果。     

基于LTC3780的开关电源模块及其在蓄电池中的应用

介绍了新型器件LTC3780的特点及其降压、升压和无缝切换三种工作模式。以LTC3780为中心的开关电源模块,外加法拉级电容器应用于蓄电池,可以实现输出灵活变化的智能化蓄电池。     

基于效率优化器串联的光伏并网逆变器仿真与实验

介绍了一种基于直流母线的串联型光伏效率优化器并网发电系统,该系统能够在局部阴影或热斑的情况下,提高系统输出功率。每台效率优化器有升压、降压、直通三种模式,对接入的光伏板使用扰动观察法进行最大功率点追踪。逆变器使用双环控制,电压外环稳定直流母线电压,电流内环控制并网输出电流。该系统有完善的通讯和保护机制可以使系统各模块间协同工作,出现故障时及时停止工作。仿真和实验结果证明了该系统能够可靠稳定的工作。     

110kV变电站现有直流系统典型设计的分析和改进建议

确保变电站直流系统充电模块和蓄电池组持续可靠输出是变电站安全稳定运行的一个重要环节,文章对110k V变电站直流系统接线方式典型设计进行了分析,并结合近期的一起主变压器失电后引起全站直流系统失电的故障展开深入论证,提出了直流系统典型设计在变电站实际应用中存在的薄弱环节、蓄电池常规监测手段的局限性以及相关改进建议。     

基于AT89S52单片机的数控直流源

本系统采用AT89S52单片机作为控制核心的直流源,按用户要求输出相应电流值的智能数控直流源,分四个模块设计：单片机控制模块,数模（D／A）转换模块,恒流源模块,输出显示模块。单片机程控输出数字信号,经过D／A转换器输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流。     

新型模块UPS应用特征与模块高效BUS电源设计方案

摸块UPS具备卓越的智能型电源保护系统,可提供更高的效率、更灵活的机动性及更好的可靠性。文章详细介绍了新型模块UPS电源的应用特征,并且对模块高效BUS电源设计方案作了介绍。     

基于XC164单片机的智能化三相正弦波变频电源

基于单片机智能化和开关电源高效率的特点,研制出一种以XC164单片机作为核心控制模块的智能型三相正弦波变频电源。讨论了系统的硬件、软件设计和正弦脉宽调制(SPWM)波的生成和输出稳压方案的设计,采用了实时电压跟踪SPWM技术,使单片机在变频电源系统中得到了有效的应用。实验结果表明该系统具有良好的稳压性能和很小的波形失真,并且能够进行自检测、过流、过压、过热和短路保护等功能。     

新型模块化UPS并联数字均流控制技术研究

较详细地阐述了一种模块化UPS并联系统的数字均流控制技术,给出了并联系统的结构,通过对并联系统环流、功率调节特性、并联系统数字功率检测技术分析,得到一种新型的功率检测方法.通过对并联系统的瞬时平均电流和各个逆变模块的输出电流检测,并对这两个电流进行分解,以电流的分解量进行反馈调节控制输出电压幅值和相位,以实现模块化UPS并联系统的均流控制,实验结果证明了该控制技术的有效性.     

基于双CPU的UPS全数字化控制系统

提出了一种基于TMS320LF2407A和MSP430F149双CPU控制的UPS,介绍了系统的工作原理,重点讨论了数字化控制策略,包括:软件锁相环,数字电压调节器,软起动等,最后给出了样机的实验波形。该UPS实现了全数字,智能化控制,克服了传统UPS的局限性,实验证明该新型UPS具有自动化程度高、抗干扰能力强、性能稳定的特点。     

基于DSP双环控制不间断电源的研究

研究了一种基于DSP数字控制的5kVA在线式不间断电源系统。该方案采用电感电流和输出电压瞬时值双环控制,以提高输出稳定性和动态响应。介绍了基于Infineon XC164CM DSP控制的逆变器及整个系统逻辑控制的设计方案。同时采用Infineon的IGBT模块F4-100R06KL4来构筑了不间断电源的功率部分。最后给出了试验结果,验证了设计的正确性。     

变电站内智能型直流电源系统配置探讨

介绍近年来直流系统在技术上的一些改进和对智能型直流系统的配置要求,重点介绍高频开关电源模块数量选择和蓄电池容量选择,并对最近设计工作中出现的新问题,如UPS逆变电源与通信与保护电源合一的问题作简要介绍。     

基于环流功率理论的单相UPS并联均流控制设计

利用数字控制方式实现并联UPS间可靠均流具有重要的应用价值.文中通过对并联UPS环流功率模型分析,建立起N台并联UPS的环流有功功率、无功功率与逆变器输出电压幅值、相位间的量化调节关系,并采用DSP两级锁相、再调制方法,实现单相UPS输出电压幅值及相位的精确控制,从而达到准确均流目的.本设计具体以TMS320LF280...     

模块化UPS并联的新型数字均流控制技术

为实现并联UPS系统中负载电流的均分和环流的抑制,阐述了一种应用于模块化UPS并联系统的数字化控制均流技术。给出了并联系统的结构;通过分析并联系统环流、功率调节特性、并联系统数字功率检测技术,得到一种新型的功率检测方法;检测和分析并联系统的瞬时平均电流和各个UPS模块输出电流,再反馈调节分别控制输出电压幅值和相位以实现其均流控制。实验证明该环流抑制控制策略可获得良好的并联均流特性,方案简洁、实用。     

变电站智能型直流电源系统配置探讨

介绍了近年来变电站直流系统在技术上的一些改进和对智能型直流系统的配置要求。重点介绍高频开关电源模块数量选择和蓄电池容量选择,并对最近设计工作中出现的新问题,如不间断电源系统(UPS)逆变电源与通信、保护电源合一的问题作了简要介绍。     

模块UPS在图文中心信息机房的应用

阐述了模块UPS的技术特点,并结合实例,介绍了模块UPS在新图文信息中心信息机房中的应用。设计的系统简单实用、安全可靠,每台UPS的主输入和旁路输入都有独立的开关,提高了系统的可用度;可陆续扩容,节省首次投资;依据需要改善系统中性点接地电压,保证服务器的稳定运行。