带自驱同步整流的半无桥PFC电路技术研究

半无桥双Boost功率因数校正（PFC）电路能够获得更高变换效率,同时不增大共模噪声,但输入交流端的返回电流在引入的二极管上产生额外的损耗,降低了电路的变换效率。研究用MOS管替代二极管,其导通时具有极低阻抗短路与其并联的MOS管（或其体二极管）和电感器支路,返回电流绝大部分流经MOS管,从而降低导通损耗,提高变换效率;同时MOS管及其体二极管为共模噪声提供低阻抗通路,共模噪声水平未发生改变。给出了电路工作过程和设计准则,并用电路仿真验证了分析的正确性。最后,研制出1.5 kW原理样机,验证了该电路能够进一步提高变换效率。     

光伏电池运行失配模式及特性分析

为避免功率失配损失,太阳能模组一般都配置二级管提供一个能量散逸的途径.文中采用牛顿-拉夫逊非线性迭代算法分别通过配置旁路和阻断二极管对比分析了不同辐射下太阳能模组的串、并联模型.研究表明:旁路二极管的配置可以补偿正向导通电流;而阻断二极管的配置可以在模型并联时给受阴影影响的模块提供电压补偿.两种失配模式下的改进措施不仅提高了电路的运行特性,还降低了失配带来的功率损失.     

基于智能旁路二极管对遮阴影响下的太阳能模组优化设计

为了避免光伏电池在局部遮挡情况下的热斑效应,通常在一定数量电池元的两侧并联旁路二极管,然而由于旁路二极管的反向偏置,容易造成模组的局部加热现象,不可避免地导致光伏组件损坏或过早的失效。因此,提出智能规划旁路二极管的拓扑结构,结合串并联的光伏阵列拓扑建立了电路模型,并将太阳能模组电压的大小作为控制二极管拓扑结构的开关状态的判定规则,降低旁路二极管的导通损耗,最大限度地提高电池板的输出电能与使用年限。进一步探究了基于智能控制系统的MPPT策略,在计算获得GMPP点所在的UOVSR区间后,对该特定的区域采用优化粒子群算法进行最大功率点寻优。仿真结果表明该算法可以快速跟踪到GMPP。该方法利用小区域搜索代替全局搜索,具有速度快和准确性高的特点,可有效降低跟踪过程中的能量损耗。     

一种开关管复用的电感型串联锂电池均衡电路

现有电感型电池均衡电路存在控制复杂、二极管导通损耗大的问题，提出一种开关管复用的电感型串联锂电池组均衡电路，均衡电路中分别只有一个电池选通开关与每个电池端口相连。研究均衡回路中二极管数目对均衡速度和均衡效率的影响，对均衡过程进行建模分析，得出每个模态回路中最佳的二极管数目。根据理论分析结论和电路拓扑特征，均衡电路采取奇偶交错均衡策略和开关管复用为二极管的开关导通策略，使用较少的开关实现能量在任意两节编号奇偶不同的单体电池间传输的同时，减少均衡回路中的二极管数目，提高了均衡速度和均衡效率。最后搭建四节电池的均衡实验平台，并就开关导通方式的不同进行两组实验，结果表明所提电池组均衡电路和开关导通策略可有效地实现对串联锂电池组的均衡，且提升了均衡速度和效率。     

基于次级改进型有源整流的无线电能传输系统

在无线电能传输(WPT)系统中,为了降低系统接收端复杂度且控制输出,出现了次级有源整流的整流模式,针对现有控制方法存在非阻性阻抗下效率低、控制策略设计复杂等问题,在此提出了次级改进型有源整流控制策略,降低了开关管的导通损耗及开关损耗,实现了效率优化,无需额外并联二极管也可保证效率,降低了系统成本,且控制方法简便,可实现恒流恒压输出控制,适用于电池充电的应用场景。首先介绍了系统结构与工作模态,其次详细分析了次级改进型有源整流提升效率及控制输出的原理,同时给出了具体的控制框图。最后设计了系统在恒流模式下3 A输出和恒压模式下29.4 V输出的验证装置,变负载下可实现恒定输出控制及模式切换,验证了系统的可行性和稳定性。     

MOS场效应管用于步进电机控制

目前,步进电机控制器采用微处理器控制是比较流行的。这种控制器通过调用存贮器中的程序或来自控制总线上的数据,能实现对步进电机步进方式、步进速率、加速和减速斜率,以及旋转方向、步进距离等方面的控制。但是,微型控制器的 TTL 电平输出不能直接用来切换步进电机的控制线圈。步进电动机控制线圈的导通与切断通常是由功率晶体管来完成的。然而,现在 MOS 功率场效应管能直接导通或切断相当数值的额定控制电流。MOS场效应管切换速度比双极晶体管快,因而它能缩短控制电流交叉导通时的切换时间。此外,MOS 场效应管在切换过程中耗散功率较小,不存在饱和问题,     

一种高增益交错耦合电感DC/DC变换器

提出了一种高增益交错耦合电感DC-DC变换器,采用二极管、电容和电感构建无源吸收网络,回收再利用漏感能量,开关管的开关电压尖峰得到抑制,进而减小了开关管的电压应力;选用导通阻抗低的MOSFET,降低开关损耗,改善变换器效率。将2个电容和2个耦合电感副边相结合,1个导通周期内,当电容并联导通时,储存在耦合电感中的能量给电容充电;当电容串联导通时,将能量释放给输出端,从而获得高增益。此外,二极管的反向恢复问题得到有效抑制;交错并联控制抑制了输入电流纹波,变换器性能得到改善。对电路的操作原理和模态变化作了详细分析,最后搭建了1台300 W、20 V/240 V的实验样机,验证了理论分析的正确性。     

新型电动汽车锂电池组电量均衡电路设计

介绍了一种应用于电动汽车锂电池组管理系统中均衡电路的新型结构。该结构采用正激式DC-DC变压器,电池通过双向开关与次级绕组并联。通过MCU和驱动芯片对相应MOSFET控制来实现充、放电电路的选通和能量转移,最终实现电池均衡。选用14节磷酸铁锂电池组成电池包进行实验,实验结果表明本电路结构工作稳定,具有效率高、均衡时间短的优点。     

一种优化的反激式微逆变器有源钳位控制方式

针对反激式并网微型逆变器有源钳位电路,通过分析其工作过程,给出了反激输出侧二极管与辅助开关管体二极管的导通时刻以及两者导通先后顺序判断及其理论依据,提出了一种优化的控制方式.通过适时地控制辅助开关管的导通与关断,在实现主、辅开关管的零电压开关(ZVS)以及反激输出侧二极管的零电流开关(ZCS)的基础上,进一步实现主、辅开关管体二极管的ZCS,最大限度地降低了系统的开关损耗.最后,仿真结果验证了有源钳位控制方式的正确性.     

新型LLC谐振变换器数字同步整流驱动方式

提出了一种适用于LLC谐振变换器的数字同步整流驱动方式。该驱动方式基于检测同步整流MOS管的漏源极电压,进而判断体二极管的导通情况,通过电压比较器输出高低电平到数字处理器,算法程序捕获体二极管的导通时间,控制调节同步整流管驱动信号的占空比,从而使同步整流达到较理想的效果,提高变换器的效率。相比传统的同步整流驱动方式,所提的驱动方式具有电路结构与控制算法简单、驱动信号精确、动态性能好等优点。为了验证此方式的有效性,以一个72 W半桥LLC谐振变换器为样机进行了实验,样机效率达到97.5%。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

基于改进动态灵敏度的配电网无功优化规划

目前配电网无功优化规划多采用网损灵敏度分析等方法来确定配电网候选无功补偿点,可能选择虚假高灵敏度节点,选点分布较集中。提出一种基于改进动态灵敏度选点的配电网无功优化方法,对灵敏度和负荷阻抗矩进行修正结合并进行层次聚类,避免选择虚假高灵敏度节点,使得选点分布均匀。通过实例仿真分析,验证了该方法的有效性,并对几种灵敏度选点方法进行了比较研究,得出了一些有益的结论。     

1 000 kV特高压南阳站3/2主接线不平衡环流分析

特高压变电站1 000 kV系统采用3/2主接线,由于导电主回路电阻不平衡度较大及特高压变电站输送容量大,导致3/2主接线系统存在较大幅值的不平衡环流,极端情况下个别断路器相电流有过零甚至反相现象。结合特高压南阳站,从理论上分析不平衡环流中零序分量及其产生原因;论述了大负荷运行期间零序环流给站内二次系统带来的显著问题和严重后果;提出保护装置采用两断路器合流、单断路器最小相电流制动零序电流元件和两断路器合流制动单断路器零序电流元件的几种解决方案。以期后续交流特高压工程对此有足够的重视,供设计、施工和运行维护借鉴。     

智能变电站电缆局部放电在线监测系统的研究

介绍了一种遵从于IEC 61850通信规约的智能变电站电缆局部放电在线监测系统。首先分析了电缆局部放电的检测原理及检测方法;然后设计了基于光纤同步触发和组网的监测硬件系统,以及基于用户数据报协议（user datagram protocol,UDP）和生产者/消费者模式的高速采集,并经过专家系统判别分析后能将监测结果通过IEC 61850规约实现共享的软件系统。最后用2种不同电极结构的局部放电类型,通过模拟实验对监测系统进行了检验。结果显示设备运行良好,监控平台能够准确地监视局部放电信号,能够识别出放电类型,并能通过IEC 61850通信规约将监测结果共享。     

高压电源稳压回路的建模与滑模变结构控制

给出了一种用于X射线管的负高压直流电源原理结构,针对其中的稳压控制回路进行了分析,建立了电压控制回路的数学模型,基于滑模变结构控制理论设计了稳压控制算法。仿真实验表明,所设计的稳压控制系统在稳态性能、动态性能和鲁棒性等方面满足实际要求。