基于直流母线的变速器试验台电封闭系统设计北大核心

汽车变速器是汽车传动系统的重要环节,对设备质量有直接影响。汽车变速器试验台是对减速器关键性能进行测试的试验装备,公共直流母线电封闭系统因其结构紧凑、效率高、稳定性好的特点成为试验台电封闭方案的重要选择。基于公共直流母线技术,采用独立整流单元独立设置,提高了系统的冗余度、灵活性和抗过载能力。通过基于虚拟仪器的测试系统对电封闭反馈率进行综合试验,反馈率可达75%,还有进一步上升空间,验证了设计的可行性。     

光伏系统低电压穿越电封闭式测试方法研究

光伏发电系统在接入电网前均需要进行低电压穿越的测试,目前的低电压穿越测试方案是使用基于阻抗分压的测试平台测试,测试设备成本高,在实验室中不易实现,给出了一种基于全功率变换器的电封闭式光伏低电压穿越测试平台方案。该测试平台采用三相半桥的拓扑结构,使用直流母线电封闭的结构减小了测试平台和光伏并网逆变器从电网汲取的电能,便于在实验室中使用。文中分析了电压跌落的几种典型形式,给出了测试平台的具体的实现方法,最后通过仿真分析,与基于阻抗形式的测试设备在相同工况下进行了对比分析,验证了所提的低电压穿越测试方式的有效性。     

一种大功率交流变流器直流母线电容等效串联电阻的在线监测方法

实时监测功率变流器中直流母线电容的老化状态,及时发现并更换存在缺陷的直流母线电容,对提高功率变换器的可靠性具有重要意义。该文提出一种基于短路电流的大功率交流变流器直流母线电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)的在线监测方法,能准确的对直流母线电容ESR进行在线监测。首先对在线监测原理进行了详细分析,然后分析了短路测试对变流器正常工作的影响,最后,搭建了一台2k W的单相DC/AC逆变器实验样机,在不同工况下对直流母线电容的ESR进行了在线测试。试验结果表明,该方法能准确地在线监测出直流母线电容的ESR,简单有效。该方法可应用于大功率单相或三相变流器中且基本不受工况的限制。     

直流两段母线正负串电后母线对地电压的分析

基于直流绝缘监察装置的工作原理,利用电桥平衡和戴维宁诺顿定理分析直流两段母线正负串电后母线对地电压的变化,为分析直流串电提供了方法。     

一起变电站直流母线失电原因分析及解决方案

在变电站直流电源定期试验时的运行方式切换操作过程中,如何防止直流母线失电、保证供电安全是现场关注的重要问题。从一起220 kV变电站直流母线失电的介绍,分析、探讨了该变电站直流母线失电的原因,并提出了解决方案。所提方案已在河南省新建变电站和老变电站直流电源改造中应用,运行结果证明所提方案是可行的。     

一起变电站直流母线失电原因分析及解决方案

在变电站直流电源定期试验时的运行方式切换操作过程中,如何防止直流母线失电、保证供电安全是现场关注的重要问题.从一起220 kV变电站直流母线失电的介绍,分析、探讨了该变电站直流母线失电的原因,并提出了解决方案.所提方案已在河南省新建变电站和老变电站直流电源改造中应用,运行结果证明所提方案是可行的.     

基于采油系统的公共直流母线变频器结构分析及应用

提出将公共直流母线技术应用于油田采油系统的交流传动中,以降低生产所需的变频设备投资,同时充分利用再生能量,提高系统运行效率,对公共直流母线的系统配置以及在油田采油系统中的应用进行了分析,同时总结了公共直流母线变频方式与传统变频方式相比较的优点.     

基于浮动桥共中线开绕组拓扑的永磁同步电机矢量控制策略研究

共中线拓扑兼备独立母线开绕组拓扑的灵活性和共母线开绕组拓扑在电磁干扰和容错方面的优势,是新能源汽车以及多源混合新能源汽车电驱动系统中一种较为理想的拓扑方案。该文针对共中线开绕组拓扑驱动永磁同步电机开展研究,将一台逆变器直流侧配置电源,作为主逆变器;而另一台逆变器直流侧仅配置浮动电容,作为浮动桥逆变器。基于该拓扑,该文对零序电流控制、中点电位控制、功率分配、电容电压控制、弱磁区域的运行特性和控制等核心问题进行研究,为共中线开绕组拓扑电驱动系统在多源混合新能源汽车中的应用提供依据。最后,通过实验对所设计的控制策略进行验证。     

基于风网互补风电优先的共直流母线抽油机群控系统的研究

正针对普通抽油机变频器在整流环节采用不控整流方式、无法利用"倒发电"电能,对于丛式井采用公共直流母线技术,同时采用风力发电机作为网电的补充,研制了一种基于风网互补的共直流母线抽油机群控系统,在风力发电机整流器输出采用升压式DC/DC变换器,保证优先利用风能,采用霍尔传感器检测网侧电压及风力机输出     

换流站直流现场安全预警系统及报警阈值研究

为防止在换流站直流母线周围维护、检修过程中易发生的触电事故,笔者设计了一种将电场测量和距离测量相结合的安全预警系统。介绍了安全预警系统的总体设计,并对换流站直流母线周围的电场分布进行计算和仿真。基于计算和仿真结果,设定了安全预警系统的报警阈值。对系统进行效果测试的试验结果表明,该系统对作业人员在直流母线周围检修时的安全性具有较高的判断准确性和实时性,对避免作业人员触电伤亡事故有很高的实用价值,能够有效地预防因安全距离不足引发的一系列安全事故。     

永磁直驱风电机组的机侧多整流器并联运行控制研究

永磁直驱风电机组的容量通常达到了兆瓦级,采用并联型结构是主要的扩容方式。传统的风电变流器机侧整流器具有独立的直流母线,虽具有控制简单的优点,但也存在成本高、体积增加等问题。针对这个问题,提出了一种新型的永磁直驱风电机组机侧多整流器共直流母线并联运行控制策略。该控制策略的控制目的是抑制共直流母线的整流器模块之间由于不同步造成的环流,因此首先对具有公共直流母线的多整流器运行的直流环路和零序电流动态进行了建模和分析,设计了独立的电流控制器,并通过同步载波移相配合生成了多簇脉冲调制信号给不同的整流器模块,但相互的控制器使用了同一个转子位置观测器,从而实现了每个模块的电流同步和均衡,并匹配了最优的总发电机转矩。最后,为了验证控制策略的有效性,基于1.5 MW的永磁直驱风电机组试验平台进行了试验研究。试验结果表明,在新型控制策略下,变流器机侧多整流器模块能正常运行,并具有较优的性能。     

大功率晶闸管全动态测试台开发

基于对直流整流装置使用的大功率晶闸管与散热器压接组件进行全面动态性能测试的需求,开发了大功率晶闸管检测试验台系统。详细阐述了该试验台的主要组成部分、工作原理及系统软件的开发。     

基于Labview的电功率加载试验台测控系统

介绍了用Labview编程语言开发的电功率加载试验台测控系统方案。该系统使用了公共直流母线技术,以西门子S7-300为控制器,以NI公司的PXI采集板卡进行数据采集,以ProfibusDP作为通讯方式,通过Labview编程实现了试验控制、人机交互、数据采集和处理。该系统方案已在军工领域得以应用,运行稳定,节能效果显著,测控软件方便灵活,超越了普通工业组态软件的功能,达到了良好的应用效果。     

共直流母线光伏-混合储能发电系统及其双重滤波优化控制

为降低大容量分布式并网光伏的影响,对共直流母线的光伏-混合储能发电系统及其优化控制方案进行了研究。首先,分析了共直流母线并网光伏电站结构。然后,综合考虑公共连接点处电能质量和储能元件特性,设计了基于双重滤波的协调控制策略。第一重滤波根据蓄电池荷电状态自适应调节滤波器参数,调节混合储能输出功率,平抑并网光伏输出功率波动。第二重滤波根据超级电容荷电状态自适应调节滤波参数,对两种储能介质进行功率分配,优先采用超级电容补偿功率偏差,减少蓄电池充放电次数,提升混合储能技术经济性。最后,搭建了基于ABB SymphonyTM Plus和Opal-RTLAB的硬件在环实验平台。实验证实了上述方法的有效性。     

一种适用于高可靠性直流配电网的电压平衡器

随着太阳能、风能和地热能等新能源发电装机容量快速增长,直流用电设备种类日新月异,直流负荷的高速增长,引起了国内外学者对直流配电网的广泛关注。在直流配电网拓扑结构的选择上,采用双极性直流母线的配电方式在直流系统中具有很大的优势。双极系统中正、负直流母线相电压在负荷不平衡时需要电压平衡器来维持。提出了一种适用于诸如航天电源、数据中心等对可靠性要求较高场所的电压平衡器,可以避免传统电压平衡器开关管直通的危险,并可使正负极负载电流连续,方便滤波。对所提电压平衡器建立小信号状态模型,基于对数学模型的分析设计开关管控制策略。最后利用仿真软件对不用工况进行仿真,验证了理论的可行性。     

变电站直流系统两段母线串电分析

直流系统正常对于变电站安全稳定运行意义重大.通过实际案例,介绍了两段直流正负极串电的现象,并对建立等效电路模型进行分析.利用电路的基本原理对等效电路模型进行化简,说明了两段直流正负极串电导致两段母线同时接地报警的原因,分析了两段母线串电带来的危害,同时提出了查找串电点的有效方法.     

非隔离双向四端口直流变换器及其控制策略研究

针对多端直流输电系统中的潮流汇集、分配以及电压变换需求,提出了一种基于双向buck+boost变换器的非隔离双向四端口直流变换器。所提出的直流变换器只需经过DC-DC单级升降压变换,提高了变换器的效率和功率密度;相对于传统多端口变换器通过公共交流母线或公共直流母线连接的方案,该变换器无需采用母线电容和交流变压器,降低了变换器体积和成本,提高了系统可靠性;该变换器中任意一个输入到输出端口之间均构成一个双向buck+boost变换器单元,各个单元在功率回路不存在相互耦合,控制更易实现。在PSCAD/EMTDC平台中搭建了四端双极柔性直流输电系统仿真模型,对直流变换器潮流分配和电压变换功能进行了仿真分析,并研制了双极四端口直流变换器原理样机,进行了相应的动模实验验证。仿真和动模实验结果表明,该直流变换器能够有效实现直流潮流分配和电压变换功能。     

小电容电机驱动系统的直流母线电压稳定性分析与控制

对电机驱动系统中采用小电容的直流母线稳定性进行研究。由于在控制过程中驱动电机对直流母线呈现负阻抗的恒功率特性,系统可能存在不稳定的问题,采用阻抗方法对系统的稳定性进行分析。根据直流母线侧LC滤波器的输出阻抗和电压型逆变器——电机驱动系统的输入阻抗,构造出系统的传递函数,并得出相应的系统稳定工作条件,同时探讨阻抗参数对直流母线电压稳定性的影响。基于阻抗特性的分析,提出一种在不增加实际电阻的情况下,使直流母线阻尼虚拟增加的有源阻尼控制方案。该方法可在直流母线电容较小、常规系统稳定性条件不满足时仍能保证直流母线电压稳定,并将所提方法与无源阻尼控制进行对比分析。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

ABB变频器在3000kW交流电机试验台上的应用

采用公用直流母线方式的变频器和电功率封闭技术来完成电机的型式试验和出厂试验。被试电机和陪试电机采用单独的变频器驱动,被试部分和陪试部分通过两台变频器的直流母线连接在一起．组成电功率闭环,达到较好的节能效果,实现电能循环。     

交直流一体电动汽车充电站模拟试验平台设计

基于对现有电动汽车充电站拓扑结构以及慢充、快充、电池快速更换三种电能补给方式的分析,本文设计了一种交流与直流母线供电系统共存,兼顾三种电能补给方式的电动汽车充换电站试验平台,包括谐波治理、直流母线供电、交流母线供电、锂离子蓄电池等部分。平台可以对交、直流供电系统的电能利用效率进行比较,并且能够作为一个储能系统展开相关研究。