基于PI调节器及V2G模块开发的双向能源充放电控制系统设计

传统双向能源充放电控制系统忽略了对电流内环和电压外环的控制,导致传统系统的应用效果不理想。为此,设计基于车联网的V2G模块开发及双向能源充放电控制系统。利用双向DC/DC控制电压升降,保持充放电情况下电流电压的恒定,利用电压电流双闭环的空间电压矢量,控制三相半桥电压型PWM整流器,通过PI调节器控制电流内环和电压外环,利用受控状态下的负载电流双向流动,实现双向DC/DC变换器的控制,最终实现能量的双向流动。试验结果表明：所设计的系统电池组电压、电流在0.1 s内即可趋于稳定,且三相交流侧的输出电压与单相交流侧电压分别在约0.02 s和0.12 s时达到稳定。电压相位与电流相位之间相差180°,电流波形良好,交流侧电流谐波得到有效抑制。     

户用太阳能光伏发电系统的设计与研究

光伏发电系统是太阳能利用的发展趋势。简析了户用太阳能光伏发电系统的组成基础上,阐述了对最大功率点跟踪（MPPT）的控制方法,分析了作为系统核心部分的直流变换环节和逆变器的工作原理,给出了直流变换环节的控制方程以及逆变器环节的控制电路组成图,并采用Matlab对系统进行了仿真研究。     

德州仪器推出可优化13W以下设计方案的以太网供电控制器

德州仪器（TI）日前宣布推出一款具备板上DC／DC转换器的13W以太网供电型（PoE）设备控制器TPS23753,专为隔离式DC／DC交换拓扑而精心优化,其中包括反向拓扑（flyback topology）。在以太网供电不可用的情况,TPS23753也能工作在各种不同的本地电源上。该器件的工作电压介于12V～57V之间,最低工作电压甚金可达9．5V,以确保任何12V本地电源电压下降时也能正常工作。     

海洋油田测井装置电机驱动供电方式的研究

针对海洋油田测井装置,对其驱动液压泵电机的供电方式进行了研究,比较分析了七种供电方式的优缺点,提出了一种最有应用前途的马达电机供电方式.种供电方式克服了传统的"调压器加变压器"的海洋油田测井电源方案的诸多缺点,具有体积小、质量轻、电压调节方便、起动电流小、动态响应快、智能化程度高等优点.种供电方式由多个IGBT功率变换单元组成,经过了多个电压变换环节,实现了从单相AC 110 V低压至双相AC 600～AC 1200 V中压的变换.该电源装置设计方案新颖、技术先进、性能指标优越,可以在海洋油田测井行业内推广应用.     

基于重复控制的新型三相变换器研究

中间直流侧的电解电容是决定AC/DC/AC变换器使用寿命的关键,取消或减小该电容具有重大意义。针对整流级采用二极管不控整流桥、逆变级采用全控桥的拓扑结构,具体分析了整流级在SPWM调制方式下的工作模式。通过把三相输出电压划分为6个区间,并在每一个区间内根据SPWM的调制特点和三相负载电流的波形,得出了负载功率因数角与能量反馈(倒灌电流)的关系。在此基础上,通过对1个载波周期内直流侧电容上的充放电分析,给出了有倒灌电流时最小电容值的计算方法。取消或减小直流侧电容后,不控整流输出的直流电压是波动的,逆变级不能直接应用标准的SPWM。根据重复控制的原理,对重复控制可以消除输出电压中因直流电压波动而产生的低次谐波的机理进行了分析,分析结果表明应用重复控制可以使输出电压具有良好的波形。最后,应用Matlab/Simulink进行了仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

高频环节电力电子变换技术的发展与现状

系统地论述了高频环节DC/AC变换技术、高频环节AC/DC变换技术和高频环节AC/AC变换技术的发展与现状,给出了电路结构、拓扑实例、控制策略与特点。用高频变压器替代低频环节电力电子变换器中的工频变压器,有效克服了低频环节电力电子变换器存在的体积与重量大、变压器铜铁用量大、音频噪音大、成本高等缺陷,以及非隔离型电力电子变换器存在的输出与输入无隔离、电压传输比小、电磁干扰(EMI)严重、用电安全性弱等缺陷,显著提高了变流器特性。随着铜、铁原材料和能源的日益紧张及其价格的急剧增长,高频环节电力电子变换技术越来越展现出其独特优势,在电力、通讯、航空等传统领域和新能源发电、智能电网等新兴领域均具有重要的应用价值。     

大功率电弧加热器电源的设计研究

研究了63MW等级的大功率电弧加热器交直流电源的主电路设计和控制策略。提出了一种相移叠桥组合晶闸管整流主电路结构,使得该电源输出直流电压从1kV到21kV的不同工况时,其输入端的功率因数不小于0.9,且高功率时THD小于5%。根据主电路相移叠桥结构的特点,提出了一种非线性反馈控制器和前馈控制器相结合的复合稳流控制策略,稳流精度能够达到0.1%。实验结果表明,相移叠桥组合晶闸管主电路结构达到了电源电能质量设计指标;采用复合稳流控制策略后,稳流精度不仅能够达到设计指标,而且可以去掉主电路中的稳流电阻,从而减小了电源系统1.8MW的电阻热耗。     

C＆D发布专为以太网供电而设计的DC／DC转换器

C＆D Technologies日前推出的DC／DC转换器能够显简化以太网供电应用的设计。HHS04—520模块通过集线器至少可以对13个POE受电设备提供隔离供电。如果受电设备的功率或数据电缆输出功率低于允许的最大输出功率12．95W，HHS04—520模块将支持更多数量受电设备。     

一种简单新型拓扑Cuk AC/AC变换器及其仿真研究

由CukDC/DC变换器的拓扑结构导出一种只具有两个开关的PWMAC/AC变换器的简单新型拓扑———CukAC/AC变换器。给出单相和三相CukAC/AC变换器的拓扑结构,分析CukAC/AC变换器的外特性及小信号特性。仿真结果验证了所提的CukAC/AC变换器的合理性和可行性。     

激光供电在串补测量控制系统中的应用

随着激光技术的飞速发展,激光供电技术在串补保护测量控制系统中的应用越来越广泛。文章介绍了激光供电的原理及其在电力系统串补保护测量控制系统中的应用,分析了各串补站保护测量控制的激光供电设备在运行中出现的问题．找出了激光供电设备的运行及维护方法。不断地改进激光供电系统,提高激光供电设备运行可靠性,保证了串补保护测量控制系统的稳定运行。     

集散控制直流电源系统设计

介绍了以高频开关电源模块和铅酸免维护蓄电池组构成各独立的直流电源,以嵌入式系统芯片为控制核心,CAN总线为通信网络的集散控制直流电源系统.该系统中高频开关电源采用移相全桥零电压开关PWM变换器及高频变压器组成;中央控制器和节点控制器采用基于LPC2478的嵌入式系统,并配以人机界面;节点控制器对直流电源现场信息进行采集与控制,并通过CAN总线与中央控制器通信,以达到对直流电源的集中监视、操作、管理和对现场电源分散控制相统一的新型控制.系统的软件设计包括中央控制器和节点控制器的软件设计,软件设计是在μC/Linux环境下编写应用程序和驱动程序,驱动程序加栽到系统中通过设备注册实现;各软件模块的功能通过中断服务程序来完成.     

风光互补逆变器串联发电系统功率平衡控制

介绍了风光互补逆变器串联发电系统的拓扑结构,采用载波移相正弦波脉宽调制(CPS-SPWM)技术控制各个发电单元逆变器的通断,该调制方式下系统输出电压为多电平,且电压、电流的谐波含量大大降低。在功率预测和功率分配的基础上对发电系统进行能量管理,根据负载功率需求分别通过调节发电单元DC/DC变换器和蓄电池双向DC/DC变换器,控制各个发电单元以及蓄电池的输出功率,达到系统功率平衡控制的目的。仿真结果表明,该功率平衡控制策略能够保证系统功率平衡,满足系统在独立运行时负载功率跟踪控制的要求。     

广州换流站直流电源系统的改造设计与实施

广州换流站原来以相控整流装置为核心的直流电源系统存在设备陈旧,难以提供合格、可靠的直流电源,且不能对蓄电池进行自动监视、维护,不能实现数字化的集中监视和控制等问题。文章分析、比较了直流电源系统中应用的相控整流装置和高频开关装置的优缺点;结合高频开关电源装置应用,设计了能实现集中监控的换流站直流电源系统并予实施。实践表明,该系统各项运行指标优越,维护工作量少,实现了直流电源系统的数字化监视、控制。     

直流供电交错并联双向DC/DC变换器切换控制策略

分布式可再生能源的推广应用、节能减排的需求以及用户终端负荷特性的变化,给传统交流供电带来了巨大挑战,直流供电因其强大的节能优势受到广泛关注。作为直流供电系统的关键组成部分,DC/DC变换器对稳定性有较高的要求。目前变换器普遍采用小信号建模,建模精度不高,在面临大的扰动时系统可能变得不稳定。文中基于切换系统理论,提出一种储能交错并联双向DC/DC变换器的切换控制方法,直接对系统进行大信号建模,建模精度高。首先选取系统储能函数作为共同的Lyapunov函数并设计最优切换率,然后分析了该切换率条件下系统在切换平衡点处的稳定性,最后在Matlab中进行了仿真,搭建了基于SiC MOSFET的双向DC/DC变换器样机进行验证。实验验证了该切换控制策略的有效性。     

DC/DC电源模块功率老炼试验过程中的能量回收

介绍了一种应用于DC/DC电源模块功率老炼试验过程中的能量转换电路;通过对转换电路原理及结构的简要分析,阐述了转换电路实现能量循环利用、节能降耗的特点.     

基于氢储能的双馈风力发电系统功率控制策略

提出一种氢储能装置融入双馈风机直流侧的并网功率控制策略。为弥补氢能动态响应慢的特点,设置控制信号的优先级:超级电容器>氢储能系统。利用信号转换模块选择工作模式,降低超级电容器的退运概率,保证电解槽恒功率运行。系统各单元通过功率控制策略和DC/DC变流器控制,平衡直流母线上的功率波动,利用DC/AC并网逆变器汇入低压交流网络。在电网冲击、负载波动及风速出力不均的情况下,满足负载要求,实现柔性并网,同时有效解决风机弃风问题。通过仿真证明了模型及其控制策略的有效性。     

一种基于新型无桥Boost PFC的通信电源AC/DC变换器设计

针对电力系统传统通信电源设备功率因数低,电源谐波高的不足,提出一种新型的无桥Boost PFC电路结构。通过对电路拓扑结构的工作原理分析,应用平均电流控制策略,建立了相应的仿真模型。仿真结果表明,与传统的Boost PFC相比,无桥Boost PFC电路能够很好地提高功率因数,抑制电流谐波,且输入电流能很好地跟踪输入电压。最后设计了一台500 W的实验样机,实验结果验证了所提出电路的正确性和可行性。     

一款实用高性能开关电源的设计与实现

采用有源功率因数校正(APFC)及同步整流技术设计了一款实用反激式开关电源装置.样机实验结果表明,所设计的APFC开关电源的功率因数达到0.952～0.989,整个电源系统的效率高于85.8%,且总谐波电流畸变率＜3.75%,电磁污染程度较低,因而此装置具有实用推广价值.     

基于MMC的同相供电潮流控制器控制策略研究

模块化多电平换流器(MMC)与平衡变压器相结合的潮流控制器(PFC),可节省传统牵引供电系统中的匹配变压器,满足高压大功率的应用。首先介绍了系统工作原理,重点研究了其中单相MMC背靠背换流器两端的补偿电流。提出了一种综合控制策略,包括变流器两端补偿电流的提取算法,子模块电容电压均衡控制,环流抑制策略以及PWM调制方法。最后在Matlab/Simulink中搭建了系统模型,分别对交直交型电力机车的牵引和再生制动工况进行仿真,验证了所提控制策略的有效性。