一种光伏发电软开关直流升压电路

针对传统boost电路升压比不高的缺陷,改进了一种组合式光伏发电直流升压电路,该电路结构前端采用boost电路和半桥电路串联组合成的升压逆变电路,用隔离变压器实现两级升压,副边采用副边移相控制的一种改进的三电平结构。改进后电路的开关管数量增加,电路中的开关管均实现软开关,从而减少开关过程中的损耗,电路的效率提高。该电路的特点:(1)电路结构简单明了;(2)平均电压增益较高,为后端的逆变提供一个较高的电压;(3)所有开关管实现软开关功能,效率提高。     

谐振直流环节电流型软开关整流器

为降低硬开关整流器开关损耗、提高效率,提出一种谐振直流环节电流型软开关整流器的拓扑结构,其辅助谐振电路与直流母线并联,无辅助器件串联在直流母线上。通过辅助电路的谐振使直流母线电流从整流器桥臂换流到辅助电路的支路上,当流过整流器桥臂上的电流为0时,整流器桥臂上的主开关可以实现零电流开关,同时辅助开关也实现了软开关。依据不同工作模式的电路图,分析电路各个工作模式的工作过程,完成一个工作周期的相平面分析,讨论电路设计规则以及辅助电路损耗与谐振参数之间的关系。实验证明整流器的开关器件完成了软切换。因此,该新型谐振直流环节电流型软开关整流器能处于高效率运行。     

有源箝位软开关全桥Boost变换器

提出一种含有源箝位辅助电路的软开关全桥Boost变换器,其利用电感与电容谐振实现主开关管的零电流开通与零电压关断。有源箝位电路即可抑制变换器工作时可能出现的电压过冲,又可将箝位电容吸收的能量返还回主电路,且箝位开关管以零电压方式开通与关断。输出端采用倍压整流,可以降低变压器匝比。最后利用硬件实验波形验证了所述变换器的有源箝位和软开关特性。     

一种在全负载范围内实现ZVS的有源箝位反激变换器

介绍了一种能在全负载范围内实现ZVS的有源箝位反激电路。该电路不但能循环利用漏感的能量，减小开关管的电压应力，实现原边主管和辅管的ZVS，同时还能限制副边整流管关断的di／dt，从而减少了整流管的开关损耗和由于二极管的反向恢复引起的开关噪声。对该电路的工作模态进行了详细的分析，同时给出了电路中主要元器件的设计依据。一个100W的实验样机验证了该电路的软开关特性。     

新型零电流转换移相全桥DC/DC变换器

提出了一种新型零电流转换(ZCT)移相全桥DC/DC变换器拓扑。该变换器通过在原边增加一个由电容和电感构成的有源辅助电路,在开关管状态发生变化时,控制辅助电路的谐振电流,可实现主功率开关管和辅助开关管的零电流开关(ZCS),消除IGBT拖尾电流引起的开关损耗,同时减小了二极管的反向恢复损耗。辅助电路结构不会增加开关管的导通损耗,还能一定程度上克服传统零电压开关(ZVS)全桥变换器原边环流损耗大和占空比丢失严重的缺点。详细分析了该新型全桥变换器的工作原理以及实现零电流开关的条件,给出了主电路拓扑结构及相关参数选取,根据所选取参数对主电路进行仿真研究,给出了主要仿真波形,结果验证了电路分析的正确性和设计的可行性。     

变电所直流系统采用高频开关电源的探讨

简要地介绍了目前２２０ＫＶ变电所设计中普遍采用的直流系统的接线方案及直流系统中采用的设备,并将可控硅整流与高频开关整流装置作比较,探讨高频开关电源在直流系统的应用。     

一种ZVZCS软开关全桥直流变换器的研究

研究了一种零电压零电流开关的移相全桥软开关电路。通过在原边电路结构中增加一个辅助变压器和两个二极管,该直流变换器能实现滞后臂开关管的零电流关断。详细阐述了电路各阶段的工作原理,分析了零电压和零电流开关设计条件。最后制作了一个400 W的直流电源,测试波形表明超前臂和滞后臂开关管分别实现了零电压开通和零电流关断,电路分析设计正确。     

一种直流开关灭弧电路

给出一种由熄火花电路发展出来的直流开关灭弧电路，介绍了它的工作原理，对元件参数的选择作了论述。     

一种ZCS-PWM降压变换器的研究

提出一种改进型ZCS-PWM开关单元。该开关单元能在整个变换范围内实现所有有源开关管的零电流开关(ZCS)和所有无源开关管的零电压开关(ZVS)，而且通过无源箝位电路彻底的消除了所有开关管的电压尖峰；此外，所有开关管的电流应力都很小。本文详细分析了基于该开关单元的buck变换器的工作原理，参数设计原则，并通过一个300W的原理样机，验证这种零电流开关技术的可行性。     

应用于高功率领域的改进型谐振直流环节逆变器

为减小位于逆变器直流环节的辅助谐振电路的损耗,提出一种新型的辅助电路与直流母线并联的谐振直流环节软开关逆变器,其直流母线上没串联辅助开关器件和谐振元件,而且辅助谐振电路中只有1个储能电容,无中性点电位的变化问题。依据不同工作模式下的等效电路图,分析电路的换流过程和设计规则,并建立起辅助谐振电路损耗的数学模型,讨论谐振参数对辅助电路损耗的影响。制作1台5 k W的实验样机,实验结果表明逆变器的工作过程符合原理分析,能实现软开关功能,而且相比于同类型软开关逆变器,效率得到了进一步提高。因为该软开关逆变器的辅助电路与直流母线并联,辅助电路损耗相对较低,所以有利于在高功率领域提高逆变器效率。     

变电站直流系统总保险熔断问题分析及解决方案

首先分析了变电站直流系统总保险熔断的四个主要原因:不同类型的设备混装;设备配置不合理或没有及时更新;没有执行直流熔断器定期更换的反措;设计思想上存在误区。特别对设计思想上存在的误区进行了理论分析。然后提出了改进思路:运用继电保护的思想,选择带有三段保护特性的直流断路器,逐级配合,愈靠近故障点的断路器动作时间愈短,保证选择性。最后,给出了具体工程设计主体方案。     

变电站直流系统接地故障分析与查找

变电站直流系统接地故障会引起保护装置和控制回路的误动或拒动,接地查找关键是要查明故障支路即选线,介绍选线的一般方法——暂断法和暂代法,并对接地查找中的注意事项和直流接地预防措施进行了说明。     

银川东750kV换流站隔离开关控制回路改进

ZCW-363型户外高压隔离开关在电网中应用广泛,但该型隔离开关采用交直流混合控制回路,在银川东750kV换流站应用中存在误动作的重大隐患。针对此问题,通过对该控制回路进行分析,提出在控制回路中加装电气继电器的改进措施。应用结果表明：改造实现了交流回路与直流回路完全隔离,控制回路优化后隔离开关运行良好,保证了高压电网可靠、安全地运行。     

变电站直流电源系统用小型断路器解决保护误动的问题

在新建或改造电站直流电源系统设备工程中应用小型直流断路器时,不但要考虑负载的容量、电压允许范围等常见参数,还要重点考虑直流断路器是否有选择性保护,特别是在负载并联了大容量滤波电容器时造成断路器误动作的问题及解决方案。     

变电站直流系统常用断路器及熔断器动作特性分析

变电站直流系统中存在着大量的直流断路器、熔断器,但是有关它们动作(熔断)特性的安-秒特性数据在厂家说明书中提供较少,现场用户对直流保护级差配合的动作特性认知较为模糊,在一定程度上影响到了变电站电气成套设备有关直流保护元件的参数选型。为了准确把握变电站常见直流保护控制元件的动作(熔断)特性,通过设计合理的试验方案,选取现场主流配置的直流断路器、熔断器进行安-秒特性试验。通过上千次试验,从准确的试验数据中发现了问题,为讨论变电站直流保护级差配合提供了依据。     

直流开断技术的进展与新型直流断路器

提出了直流系统对直流开断的新要求,分析了直流开断与交流分断的区别。同时介绍了几种直流开断新技术与新型直流断路器,包括无极性直流断路器、由交流派生直流断路器、密封充气式直流开关、自励振荡人工零点直流断路器,理清了直流开断技术的进展。     

三端口混合式直流断路器的工程应用

唐家湾三端柔性直流配电网工程成功应用了世界首套±10 kV三端口混合式直流断路器,可实现多端换流站的联络及故障快速隔离,从而保障系统安全可靠运行。文中针对唐家湾三端柔性直流配电网故障隔离需求,提出三端口混合式直流断路器的拓扑结构、工作原理和技术参数。进而进行三端口直流断路器工程样机研制,开展电流开断试验,试验结果表明,三端口混合式直流断路器工程样机可在2.7 ms内开断10 kA故障电流。最后,将三端口直流断路器工程样机安装在唐家湾三端柔性直流配电网工程,并进行三端系统在线投入、三端系统在线退出和三端系统电流开断试验共3个关键试验,试验结果表明,三端口直流断路器运行状况良好,功能和性能满足工程设计和运行要求。     

直流断路器的现状及发展

本文在分析直流输电技术特点的基础上,总结了目前直流输电对于直流断路器的基本要求;介绍了用于直流领域的断路器的种类,分析了其工作原理以及性能特点;简要综述了直流断路器国内外发展现状,并分析了直流断路器存在的主要技术问题,指出混合直流断路器是直流输电领域的直流断路器研究的主要方向。     

一次侧二次侧分别调节的无光耦隔离DC／DC变换器的研究

介绍了无光耦隔离式DC／DC变换器通行的设计都是将输出电压载波成高频电压传递到一次侧进行反馈控制的。这里提出另一种方法,在一次侧占空比进行预调节,二次侧再进行调节,反馈闭环只在二次侧进行,并阐述其工作原理,给出实验结果。     

一种改进的ZVZCS全桥PWM变换器

针对当前零电压、零电流全桥DC/DC变换器需要在辅助电路中增加有源或有损器件及二次侧整流二极管电压应力增大的问题,提出一种改进的电路拓扑结构并对工作过程进行了分析。电路超前臂零电压工作的实现方法与其他传统电路相同,采用外加辅助电容实现;滞后臂的零电流工作条件由2个二极管和1个电容构成的辅助电路实现。辅助电路中不含有源、有损器件,不会增加电路的额外损耗,相比其他拓扑结构,具有更高效率。由于与变压器二次侧抽头并联的钳位电容数值较大,将变压器副边的电压钳位,所以不会增加二次侧的整流管的电压应力。仿真结果验证了电路分析的正确性和设计的可行性。