一种ZVT无整流桥Boost功率因数校正

针对传统Boost功率因数校正(PFC)在低压输入时由于导通损耗大,效率偏低的问题,提出一种零电压转换(ZVT)无整流桥Boost PFC.对一个开关周期内各开关的通断情况,主要电压、电流变化情况等进行详细分析,结果表明主开关及辅助开关都实现了软开关,并且具有最小电压、电流应力,在此基础上研究软开关实现条件,最后制作一台用单周控制方法控制的ZVT无整流桥Boost PFC实验样机.实验结果表明,主开关实现了零电压开通、近似零电压关断,辅助开关实现了零电流开通、零电流关断,额定条件下功率因数在0.99以上,效率可达96%,验证了理论分析的正确性.     

非平稳工况下风电变流器的热载荷分析

以双馈风力发电中的转子侧功率变流器(RSC)为例,通过发电系统的功率关系和发电机稳态等效电路,推导出RSC基波频率的表达式,然后根据变流器中功率元件IGBT模块的损耗和热模型,分析了风速波动,电网低电压穿越(LVRT)等各种非平稳工况对IGBT功率模块热载荷特性的影响。结果表明:风速固有的快速变化和难以预测特性导致转子侧功率变流器长时间处于非平稳工况。IGBT模块处理的功率波动剧烈从而引起结温也随之发生剧烈波动,电网暂态故障后的LVRT使得变流器瞬时工况更加复杂。长时间非平稳工况下的热冲击导致IGBT模块的可靠性下降。该研究方法和研究结论为风电功率变流器的容量评估及可靠性分析提供了依据。此外研究还表明,风机系统的大惯性特性减少了发电机输出功率的高频波动。     

一种功能解耦型高增益DC/DC变换器分析与设计

传统Boost变换器存在实际增益受限、器件应力大、变换效率低等不足,难以实现高效率、高增益DC/DC变换。为此,提出一种由直流变压器和辅助变换器组合而成的功能解耦型高增益变换器,其中直流变压器主要实现高效、固定增益变换功能,而辅助变换器主要实现输出稳压功能。首先,对组合型高增益变换器的不同组合方式进行对比分析,确定功能解耦型高增益变换器的结构。然后,对直流变压器和辅助变换器的拓扑选择及控制策略进行讨论。在此基础上提出电路参数的优化设计方法,特别是直流变压器的参数定量设计。最后,根据所确定电路参数,搭建一台输出功率为400W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性,实测最高变换效率为94.1%。     

解耦多同步参考坐标系电网电压同步信号检测方法

在新能源发电并网中,并网变换器需根据电网运行状态实施相应的控制以保证其安全可靠运行。需要对电网电压的频率和相位实现快速准确的检测,同时还需要为变流器的并网运行提取出正负序分量。本文针对解耦双同步参考坐标系锁相环在谐波情况下频率检测结果和同步效果差的问题,提出了一种解耦多同步参考坐标系电网电压同步信号检测方法。该方法通过正负序dq轴系以及低次谐波的dq轴系分解,实现了多轴系dq分量的解耦,可以在电网电压不对称和含有谐波分量的情况下,快速提取出电网电压的频率和相位信息,同时还可得到正负序分量的dq轴变换结果。实验结果表明提出的方法在电网电压不对称、频率变化和含有多次谐波情况下均具有很好的同步效果。     

一种低开关电压应力ZVT Boost变换器

针对如何更好地提高Boost变换器的电压增益以及提高其变换效率问题,提出一种低开关电压应力ZVT Boost变换器,并对其工作原理、工作过程和性能特点进行了详细分析.由于该变换器中两Boost变换单元采用交错并联技术,所以使得其输入电流纹波减小,频率加倍,有源开关的电压应力为输出电压的一半,并且实现了输出电压的高增益....     

一种改进的单周控制的开关功率放大器

针对单周控制开关功率放大器存在的输出直流偏置问题,从理论上进行了分析,结果表明输出直流偏置电压的大小与复位脉冲宽度成正比.为了消除输出直流偏置电压,提出了电压补偿的解决方案,给出了补偿电压的计算公式.对补偿前和补偿后的系统进行了仿真和实验研究.仿真和实验结果表明,电压补偿方法能有效消除输出直流偏置问题,改善放大器的THD,验证了理论分析的正确性.     

基于曲线离散Fréchet距离的风电并网变流器中IGBT模块缺陷诊断方法

提出一种基于门极电压响应曲线Fréchet距离变化的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块缺陷诊断方法。在IGBT模块的失效过程中,部分门极杂散参数会发生变化,相应地门极电路的电压响应曲线也会发生变化。利用门极电压在开通时段响应曲线的离散Fréchet距离度量其相似性的变化,并以此作为参数辨识IGBT模块是否存在缺陷。与现有的故障诊断方法相比,其响应时间更充裕。针对典型的缺陷形式进行了实验研究,结果验证了该方法诊断结论的正确性。     

一种具有频率响应自适应性的电压同步信号提取方法

基于自适应陷波器(adaptive notch filter,ANF)的电压同步信号提取方法能够在变频情况下准确提取基波频率和同步信号。但当电压频率在较大范围内变化时,如航空电源频率在360~800 Hz之间变化,会对ANF频率提取的动态性能产生影响。通过对ANF的动态性能进行理论分析和实验测试,发现其动态响应速度与电源频率呈现反比关系:电源频率越高,频率提取的响应速度越低。将频率检测结果引入到ANF的反馈环节中,提出一种改进的基于ANF的同步信号提取方法。该方法可消除电源频率变化对频率提取响应速度的影响,使变频情况下的频率检测结果具有频率响应自适应性。将改进方案在变频航空电源环境中进行仿真和实验研究,结果表明,所提方法能有效消除电源频率变化对动态响应速度的影响,提高动态性能,验证了理论分析的正确性。     

小波相关分析在IGBT模块缺陷诊断中的应用

为了研究IGBT模块内部缺陷辨识问题,依据缺陷对IGBT模块门极回路元件参数影响,分析IGBT模块门极电压随缺陷的变化,提出一种基于小波相关分析的IGBT模块缺陷诊断方法,即通过采用小波分析缺陷前后门极电压信号在特定时段的序列相关性的变化,逆向判断IGBT模块内部是否存在缺陷,防止运行中突发故障,及由此造成的电力电子装置损伤,并给出实验验证。结果表明,以缺陷前后门极电压信号在特定时段序列的小波互相关系数差异为参数,能够在IGBT模块故障前诊断出其内部缺陷的发生,为及时替换赢得时间,有效地实现IGBT模块内部缺陷辨识。     

电气工程专业人才培养质量保障体系构建与实践

为了培养适应社会发展和国家需求的高质量电气工程专业人才,提出并始终坚持＂以提高人才培养质量为宗旨,以更新教育思想和观念为先导,以加强师资队伍建设为根本,以建设优势特色学科为依托,以优化人才培养方案为关键,以完善教学质量监控系统为保障＂的六条专业建设思想,严格把好＂生源入口质量,教育培养质量,人才出口质量＂的三个关口,构建了一套完整的电气工程专业人才培养质量保障体系,在实践中取得良好效果。