单相光伏发电并网的研究

针对如何提高太阳能光伏发电系统的转化效率,对具有最大功率控制的系统进行研究,提出了一种双环控制方式。并以STM32为控制器,给出了其控制方法。通过Matlab建模设计光伏输出后的控制系统,新的控制系统实现了最大功率跟踪与功率因数校正。仿真表明,该方式具有简单、控制方便、效率高的优点。并通过实物加以验证该方法的可行性,该控制策略可应用于单极式光伏并网系统最大功率点跟踪控制,且实现了系统的高效率并网运行。     

高功率因数通信电源的研究设计

本文设计了一款基于三相双开关APFC电路的高功率因数通信电源.其采用两级结构,前级AC/DC部分采用三相双开关APFC电路,后级采用移相全桥ZVSPWM变换电路,针对通信电源主要存在的问题以及解决方法,围绕国内外电源技术的发展并结合大功率高性能通信电源研制中的实际情况,作了如下研究.     

可调光的初级反馈LED驱动器的研究

根据发光二极管(LED)照明电源体积小、成本低、可调光的要求,将初级反馈技术及模拟调光技术应用到LED电源驱动中。分析了单级功率因数校正(PFC)拓扑下初级恒流控制原理,同时推导了在准谐振工作模式下单级PFC拓扑的电流、功率因数和总谐波畸变率(THD)的计算公式,详细给出了在该工作条件下的变压器设计方法。最后制作了最大输出39 V,1 100 mA的LED驱动器。结果表明,该驱动器在市电输入220 V时,整机效率为91%、功率因数为0.99,并在10%~90%的输出范围内,电流精确可调。     

变占空比控制二次型Boost功率因数校正变换器

与传统电流断续模式(DCM)Boost功率因数校正(PFC)变换器相比,定占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器的输出电压纹波明显减小,然而,其功率因数(PF)低于传统DCM Boost PFC变换器,并随输入电压的增大而下降。针对此问题,提出了变占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器,研究了其PF和输出电压纹波的表达式,通过占空比的拟合,给出了相应的控制电路。在90~220V输入电压范围内,变占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器的PF均接近于1,且具有较小的输入电感电流纹波和较低的输出电压纹波,实现了高功率因数与低输出电压纹波特性。实验结果验证了理论分析的正确性。     

无桥BoostPFC软开关电路的研究

常规BoostPFC电路随着输出功率的增加,整流桥上的损耗严重制约了电路效率的提高。针对这种情况,研究了一种无整流桥的软开关BoostPFC电路,用于提高电路的整体效率。基于平均电流控制模式,通过电压与电流的双闭环控制,实现高功率因数以及恒压输出。并在无桥BoostPFC电路中,采用无源无损吸收技术,抑制开关管关断过程中的du/dt,增强电路的抗干扰能力。设计并制作了一台800W的实验样机,并做了相关的测试。实验结果表明:电路实现了高功率因数,开关管关断过程中du/dt明显降低,电路的整体效率得到提高。     

基于Boost拓扑的双重PFC系统的设计

介绍了基于Boost拓扑的功率因数校正技术原理、升压电感的计算,给出了双重Boost PFC的控制方案,设计了一种双重Boost PFC系统。交错式双重PFC,可以大大减小因高频开关引起的电压、电流纹波的输出,降低电感、功率管的电流应力以及滤波器的体积。     

直流电机无功补偿问题分析

针对塑料管厂无功补偿不容易达到目标功率因数,无功补偿导致电容器鼓胀、电线严重发热问题,基于塑料管厂用电负荷构成,推导直流电机调速器中三相全控桥式整流电路交流输入侧功率因数计算式,分析直流电机整流器交流输入侧功率因数与晶闸管触发角间的关系,提出直流电机工作转速影响交流输入侧功率因数,从理论和实践两方面论述生产设备调速装置的选择。     

用于PFC的Buck/Boost有源储能电容变换器研究

针对PFC变换器,推导输入功率因数为1时,储能电容容值与其电压及输出功率的关系,表明容值与直流母线电压及其纹波成反比,与功率成正比。鉴于电容纹波电压受制于直流母线电压平均值,提出采用Buck/Boost有源储能电容变换器取代直流母线电容,增大了其电压变化的自由度,使电容能量实现满充满放,保证输入功率因数为1,能将容值大幅减小,因而可以采用薄膜电容或瓷片电容作为储能电容。分析了该变换器的工作原理,提出了采用输入电压移相以实现所需占空比的SPWM控制方法和实现电路,制作了60 W的样机进行实验验证,实验结果表明所提方法是有效的。     

不对称电压下不平衡负载的平衡化补偿方法

研究电力系统电压不对称情况下不平衡负载的补偿方法,指出非理想系统电压下Steinmetz平衡分量补偿方法无法实现三相不平衡负载电流平衡补偿。在Steinmetz理想补偿理论基础上增加一个无功补偿自由度,提出在系统电压不对称情况下将三相负载电流补偿为单位功率因数或正序补偿电流2种情况下补偿导纳的计算方法。在此基础上给出了用于三角接STATCOM在任意系统电压下补偿不平衡负载的系统控制方案,具有快速动态响应性能并保持系统稳定,通过PSCAD/EMTDC仿真及现场工程试验证明了所提方法的有效性。     

并联电容器使用不当引发的故障

介绍了并联电容器使用不当引起的5种故障案例:并联电容器投入不当引起的供电线路事故、并联电容器的工作环境温度过高引起的温控设备频繁跳闸故障、代换的并联电容器与原电容器电压规格不相符引起的系统功率因数过低故障、电容器配套接触器不合格引起的过热故障、电容器安装不规范引起的电容器法兰渗油故障。分析了这些故障产生的原因,介绍了故障处理的方法和步骤,以及避免发生同类故障的防患措施。