基于I-DPWM的三电平中点钳位光伏逆变器漏电流抑制方法

对于三电平中点钳位光伏逆变器,基于断续脉宽调制(discontinuous pulse width modulation, DPWM)并通过选择特定矢量进行钳位控制的方法,存在矢量分解计算时间长、注入共模电压分量和漏电流过大等不足。对此,提出了一种基于I-DPWM的三电平中点钳位光伏逆变器漏电流抑制方法。通过计算各类DPWM等效调制波来解析注入的低频共模电压分量。针对低频共模电压分量最小的DPWM1,在低频共模电压不连续点注入新的零序分量,通过减小低频共模电压来抑制漏电流幅值。同时,采用载波实现DPWM,免去了复杂的矢量运算。最后,在Matlab/Simulink平台建立了20 kW三电平中点钳位光伏逆变器的仿真模型,同时结合所设计的125 W实验样机验证了所提方法的有效性。     

宽增益高效率LLC谐振变换器拓扑

针对LLC谐振变换器增益负载敏感性强、与效率存在强耦合的不足,提出了一种由LLC 谐振变换器和两开关buck-boost构成的宽增益高效率LLC谐振变换器拓扑。通过采用输入并联与输出串联的方式,分别由LLC谐振变换器传输功率、buck-boost调节输出电压。其中,LLC谐振变换器运行于谐振频率,buck-boost采用PWM调节输出电压。分析了变换器的运行模式,给出了相应的参数设计方法,并进行了仿真验证。最后,对输入30 V、输出200~360 V、360 W样机进行了实验,实验样机增益范围和效率分别为6.67~12、97.4%。仿真与样机实验验证了所提出的宽增益高效率LLC变换器拓扑及其调制方法的有效性。     

宽增益高效谐振型直流变换器技术

直流变换器广泛应用于电动汽车充电系统与光伏发电系统,如何适应输入/输出电压大范围变化,实现直流变换器的宽增益和高传输效率为学术界和工业界所关注。其中,LLC、LLC_LC、LLCLC谐振变换器虽具有高功率密度、低电磁干扰等特性,但存在磁元件与谐振网络参数设计难度大,造成变换器输出不稳定等不足,难以满足实际应用的要求。为此,提出了宽增益高效谐振型直流变换器技术。首先总结了谐振型直流变换器的基本原理,围绕其拓扑结构及调制策略的国内外研究进展,重点就宽增益与高效谐振型直流变换器应用需求进行阐述。然后分析了LLC_LC、LLCLC多模式PWM倍压整流变换器拓扑及调制策略。最后结合仿真与实验验证结果,证明了该宽增益高效谐振型直流变换器拓扑及其调制策略的有效性,最高可实现输出电压范围为1~6.2,转换效率达96.1%,具有较宽广的应用前景。     

储能系统双向Buck-Boost变换器控制策略研究

为应对可再生能源出力波动引起储能系统功率流动方向的频繁变化,提出一种基于自抗扰控制和模型预测控制（ADRC+MPC）的储能系统双向Buck-Boost变换器控制策略。其中模型预测控制方法应用于电流内环,无需进行参数整定的同时,也提高了系统的响应速度;采用自抗扰控制策略的电压外环,通过在高频段降阶简化控制对象,达到降低自抗扰控制器复杂度的目的。仿真和样机实验显示当电感电流与输出电压参考值突变时,系统可分别在0.2与30 ms内迅速调整到给定值;当负载与电源电压突变时,系统能在20 ms内恢复稳定。实验结果证明该文提出的控制方法优于PI+MPC策略,具有响应速度快、超调量和波动幅度小的特点。     

控制工程专业学位研究生实践教育的探索

正随着社会的高度发展以及改革开放的不断深入,围绕建设创新型国家的战略方针,符合新形势下的高层次应用型人才需求量必将逐步攀升,这也对研究生教育,尤其是专业学位研究生教育的创新能力培养提出了新的挑战和更高的要求。控制工程领域专业硕士是专业学位研究生教育的重要组成部分,其核心任务就在于培养具有创新意识、创新能力和社会实践能力的应用型、复合式高层次工程技术和工程管理人才。为满足国家对创新型     

基于二阶超前滞后环节的电压控制型微电网并网逆变器功率无差同步补偿策略

电压控制型策略可以作为微电网逆变器的并网运行控制策略，其与电网的同步过程为功率无差同步。然而，基本的PI调节器的功率无差同步策略响应速度慢，响应过程超调大，且无法通过PI参数的调配改善响应过程动态。为改善电压控制型逆变器功率无差同步的动态调节过程，提出了基于二阶实极点补偿器(real-polecompensator,RPC)和复极点补偿器(complex-pole compensator,CPC)的超前滞后环节补偿器，作为电压控制型逆变器的功率无差同步补偿策略。基于电压控制型逆变器功率输出模型，分析了2类补偿器的参数设计原则，详细给出了实极点补偿器和复极点补偿器的参数设计过程。通过仿真，验证了所提出的2类补偿器与常用的高通滤波器补偿器的补偿效果。结果表明，提出的2类补偿器在频域上可以有效地提高系统剪切频率，提高相位裕度至60°以上，而在时域上有效加速功率无差同步过程，并降低同步过程超调，使得功率无差同步过程更加平稳。     

基于五元件谐振网络的宽增益直流变换器

LLC三元件谐振变换器受自身结构限制，增益对负载变化敏感、调压范围与转换效率相互制约，且只能通过基波传输功率。对此，该文提出了一种基于LLC-LC五元件谐振网络的宽增益直流变换器，采用多模式倍压整流单元和脉宽调制方式，获得与负载解耦的宽增益；同时，通过五元件谐振网络传输3次谐波功率，提高了变换器的效率。最后，采用PLECS建立仿真模型并制作一台200W实验样机，仿真和实验结果验证了所提直流变换器拓扑及其调制方法的有效性，归一化增益范围为1～4，转换效率达到92.5%。     

基于高频注入的主动式智慧建筑直流系统串联型电弧故障检测方法

提出一种基于高频注入的主动式智慧建筑直流系统串联型电弧故障检测方法。通过线圈耦合的方式向直流母线注入一定特征的高频电流信号，提取电流输出响应信号特征，再经过小波变换分析电流输出与输入信号特征变化及其稳定性，制定识别电弧故障的判据。基于Matlab/Simulink仿真平台和Cassie电弧模型进行仿真分析，并设计相应的实验验证平台，结果表明所提出的检测方法能准确识别系统串联电弧故障，且能有效降低电力电子等开关器件噪声和不同运行工况等外部条件的影响，鲁棒性较强。