2018年第8期“电力电子器件散热与封装”专辑征文启事

<正>本刊拟将2018年第8期辟为"电力电子器件散热与封装"专辑。专题征文范围包括:①电力电子器件封装的有限元模型与多物理场耦合分析;②电力电子器件封装的关键工艺;③电力电子模块的绝缘管理、热管理与电磁管理;④电力电子器件封装可靠性与失效研究;⑤电力电子模块的测试技术与评价方法;⑥针对宽禁带功率半导体的高压、高温、高开关速度的新型封装技术;⑦电力     

2018年第8期“电力电子器件散热与封装”专辑征文启事

正本刊拟将2018年第8期辟为"电力电子器件散热与封装"专辑。专题征文范围包括:①电力电子器件封装的有限元模型与多物理场耦合分析;②电力电子器件封装的关键工艺;③电力电子模块的绝缘管理、热管理与电磁管理;④电力电子器件封装可靠性与失效研究;⑤电力电子模块的测试技术与评价方法;⑥针对宽禁带功率半导体的高压、高温、高开关速度的新型封装技术;⑦电力     

基于开关变压器技术的超大功率无触点电力电子开关模块

本文介绍了一种基于开关变压器技术的高电压大功率的式电力电子开关模块(以下简称开关变压器模块),可用于任何等级的高压交流电压调节、电流调节及功率调节。其主要特征是将电力变压器的开路特性、短路特性与可控硅的开路特性、短路特性结合起来,利用二者性能上的结合创造出耐高压的大功率电力电子开关器件。开关变压器模块的发明相当于发明了一种新的大功率无触点电力电子开关器件,成功地解决了电力电子器件串并联的低可靠性问题,可用于任何高电压大功率调节的场合,且具有极高的可靠性。     

10kV配电变压器自动调压的研究以及试验分析

针对配电变压器机械式有载调压装置复杂、调压不方便等问题,提出一种基于电力电子开关的5档自动调压技术方案。采用启动保护电路,避免电力电子开关承受合闸电压和励磁涌流冲击,保证电力电子开关退出时变压器的正常运行;考虑变压器高压侧绕组不同接线方式,分析开关器件两端承受的电压以及分接头对地电压的分布情况,为电力电子开关器件的参数选择提供参考。结果表明高压侧为星形接线的中性点调压方式更加有利于电力电子器件的工作,高压侧为三角形接线的中部调压方式对于电力电子器件的工作电压以及隔离电压均有较高的要求。在完成电路设计与器件选型的基础上,研制了基于电力电子开关的自动有载调压变压器,并安装于现场试运行。理论研究、仿真分析、样机试验以及上网试运行均表明所提方案具有可行性与可靠性。     

基于谐波特性的简化Buck-boost变换器动态相量法建模与仿真

随着大量电力电子开关器件的应用,传统的正弦稳态或准稳态假定在分析某些快速暂态问题上已经难以兼顾速度和精度。动态相量法模型在分析此类问题上比传统的稳态模型精确,非常接近时域仿真结果,适合快速数值仿真。本文对含电力电子开关器件的变换器用动态相量法建立了数学模型,通过对Buck-boost变换器中电感电流和电容电压时域仿真结果的傅里叶(FFT)分析,提出使用直流分量近似时域结果,从而又简化和改进了Buck-boost变换器的动态相量模型。仿真结果表明该模型具有非线性、时不变的特点,能准确反映变换器暂态过程。     

低压直流母线AC-DC电力电子变压器及其短路故障穿越方法

传统的基于半桥型模块化多电平电力电子变压器使用大量的开关器件和无源元件,限制了其功率密度和效率的提高。提出了一种组合全桥型模块化多电平换流器(MMC)和输入侧间接串联型输入串联输出并联DC-DC变换器的电力电子变压器拓扑,MMC输出等级较低的中压直流母线,可减少隔离级DC-DC模块数量,且可以实现故障时的自阻断功能。通过改变DC-DC变换器模块输入侧的串联连接方式,可有效避免中压直流端口短路时导致DC-DC变换器输入侧电容短路问题。该电力电子变压器拓扑同时具备中压和低压直流端口,且可以有效降低开关器件、无源元件、高频变压器以及DC-DC变换器模块数量,提高电力电子变压器的功率密度、效率和故障穿越能力。最后基于MATLAB/Simulink,搭建了该电力电子变压器的仿真模型,仿真结果验证了该拓扑的可行性。     

基于现场可编程门阵列Buck变换器的实时仿真技术

利用FPGA的并行计算特性,在电力电子模型的实时仿真中FPGA可以实现纳秒级的仿真步长,能够更加真实的呈现电力电子开关器件的特性.通过分析Buck变换器在电感电流连续导通模式下的数学模型,基于XILINX公司的System Generator搭建了Buck变换器的数学模型,并对其进行了实时仿真,与器件仿真的结果进行了对比,从仿真结果中,可以看出该数学模型的有效性,可以在一定误差范围内取代Buck变换器的器件模型,同时也为实际的电路研制和调试提供了思路.     

电力电子技术在电力系统中的应用专辑——特邀主编评述

应用电力电子开关器件实现电力变换和控制,始于1957年晶闸管的发明和最早期的相控整流电源.上世纪70年代以前,电动机变速传动的需求促进了晶闸管相控整流、有源逆变、AC/AC直接变频、强迫换流逆变技术和晶闸管谐振换流技术的发展和应用.进入80年代末期,以GTO,IGBT为代表的全控型开关器件开始应用,至今各类负载用电所需的电力电子变换和控制技术已相对成熟,应用已很广泛.     

故障限流器对带有光伏电源的配电网低电压穿越能力的影响

本文从理论上分析了故障电流限流器在电网电压跌落时对保护电力电子开关、提高光伏电源低电压穿越的能力的影响,然后在PSCAD/EMTDC中建立了光伏、DC-DC升压转换器和逆变器的小信号模型,并将上述器件并入模拟配电网中仿真.仿真结果表明在电压跌落时故障电流限流器使故障量大小变为对电力电子开关无影响的值,验证了故障电流限流器提高光伏电源低电压穿越能力的有效性.     

功率开关器件多时间尺度瞬态模型(Ⅰ)——开关特性与瞬态建模

开关模式是电力电子系统实施电磁能量变换的基本模式,功率半导体器件的开关特性则成为这种能量变换的关键属性。从开关特性的角度出发,基于对器件开关特性和对电力电子系统多时间尺度特性的认识,提出一组功率开关器件多时间尺度瞬态模型。根据时间尺度的不同选取不同的瞬态模型来描述器件的开关瞬态过程,并反映不同的开关特性。所提多时间尺度瞬态模型,参数可直接从器件数据手册中提取,对提取方法进行较详细的阐述。所提的功率开关器件多时间尺度瞬态模型在装置和系统的分析设计中具有很强的实用性。     

对电力财务报表分析体系及分析方法的若干思考

结合电力企业体制改革的现状,论述了不同财务分析主体的财务分析目的、现行主要的财务报表分析体系及其分析方法,提出了财务报表分析体系需要引起重视的几个问题.     

基于进化规划方法的新型电压无功优化模型和算法

基于进化规划方法，提出了一种新型的电压无功优化模型和算法，利用高压网络支路电抗远大于电阻和节点电压相角差小的特点以及变化调整的注入功率表示，该模型将非线性无功潮流方程组简化为常系数线性化方程组，从而大幅度提高进化过程的迭代速度。另外，在算法中还采取了修正措施，以保证线性化精度。最后，通过算例验证了本文算法的有效性。     

基于概率分布统计原理新疆风电运行分析

通过对新疆电网现有风电的发展情况的相关数据进行统计,结合数理统计原理中的概念和原理,在对新疆电网风力发电研究的基础上,对风力发电存在问题的分析,从数理概念角度分析了如何减少大规模风电发展对新疆电网的影响,从新的角度提出了风电大规模发展的思路和建议,为风力发电的发展提供一定的参考和借鉴。     

有源电力滤波器的研究现状与发展动向

随着非线性负荷的广泛使用,电能质量日益下降,有源电力滤波技术是解决该问题的有效手段.首先简单介绍有源电力滤波器的基本原理和分类,然后详细论述了有源电力滤波器的两个关键性技术,最后根据有源电力滤波器目前存在的主要问题及其发展动向进行了分析.     

电力市场环境下的电网安全与稳定

电力市场化进程是电力工业发展的必然趋势,安全稳定性是电力系统运行中最重要的因素.在竞争的电力市场中,各参与方将以追求利润最大化为目的,因此电力市场条件下系统的安全稳定问题将日益凸显出来.针对电力市场环境下的电网安全问题,对电网的安全稳定校核、阻塞调度管理、调度管理和辅助服务等几个方面进行了讨论.     

一种多层Hybrid Ring结构功分器/合路器的设计

针对传统的高功率功分器易烧毁和相位差较大等性能的缺点,提出了一种能够承受高功率和更好性能的多层Hybrid Ring结构四路功分器的设计。避免了传统威尔金森功分器在输入功率不平衡时,烧毁隔离电阻,从而导致整个发射系统崩溃的现象发生,同时还显示较好的相位一致性。从而提高了整个功放系统的稳定性和技术指标。通过实际测试得到在1~3 GHz的频率范围,四路功分/合路器插入损耗低于6.3 dB,相移精度小于+/?0.3o,驻波比小于1.3的较好实验结果,它能够广泛应用到无线通讯和相控阵雷达组件中,具有很高的应用价值。     

Challenges and Improvements of Wind PowerDispatch in Northwest China

Besides common characteristics of wind power,there are some special characteristics in China power system,including large-scale,long distance transmission and lack of flexible regulating power sources.These special characteristics make power dispatch more challenging in China.Many studies have been carried out and some improvements are presented including wind power monitoring and control as well as evaluation of wind power integration capabilities.As a demonstration project,the technologies are integrated into the energy management system and are implemented in the Northwest China power system.They provide effective measures for wind power dispatch in the grid.     

遗传算法在电力系统无功优化中的应用

遗传算法根据自然界适者生存的原则进行搜索和优化。将遗传算法应用于电力系统无功优化，不仅能避免一般优化算法的局部最优问题，并能解决无功优化中变量的离散问题，避免维数灾难，提供最优及次优方案，使无功优化更切实际。遗传算法的引入，为电力系统无功优化提供了一种新的计算方法，使无功优化方法更加完善和实用。     

基于功率注入法的UPFC潮流分析算法研究

基于功率注入法提出了一种舍UPFC的输电系统潮流计算模型,将UPFC引起的附加注入有功和无功功率作为独立的状态变量,避免了由于引入UPFC而引起的振荡或者发散,潮流的收敛速度快。IEEE-9节点系统验证了本算法的有效性。     

基于FB-ZVZCS-PWM变换器的10kW充电机设计

介绍了一种基于全桥移相ZVZCS电路的充电机.文章主要从它的电路选型,控制系统设计,主电路参数设计方面进行了研究.最后展示了10kW的工程化样机和实验结果.