非反向Buck-Boost变换器的三段式ZVS控制策略

目前文献中的四边形控制方法及其改进方案,能实现非反向Buck-Boost变换器各开关管的ZVS,但存在如下问题：需使用多维查找表或外部存储设备而无在线检测实时计算的闭环、较大的通态损耗和多模式切换引起的输出电压波动等。该文针对上述3个问题提出一种三段式变频ZVS控制策略。首先,去除四边形控制中电感电流的环流续流环节,以减小电感电流有效值并提高效率。其次,在不添加任何额外有源或无源器件的条件眄,将整个宽输入电压范围分成3个模式,分析每个模式的特点,以增加控制条件和简化计算过程,同时实现各模式的在线实时恒压闭环和通态损耗最小ZVS而无需使用多维查找表和线性插值,整体控制简单易实现。然后,提出基于三段式ZVS控制的多模式平滑切换控制策略,可保证在模式切换时各开关管占空比跳变前后,闭环输出始终保持稳定。最后,本文给出了各模式区间划分的理论依据,并搭建500 W实验样机验证了所提方案的有效性。     

一种新型的双晶体管正向零电压脉冲宽度调制变换器

介绍了一种新型的双晶体管正向零电压转换脉冲宽度调制变换器,它采用ＩＧＢＴＲ作为电路主开关。这种变换器在许多方面以及负载范围内具有理想的软开关特性,可以用在大功率,高电压的电源中,并在一个５ｋＷ（１６０Ａ／３０Ｖ）电弧焊机的电源上对电路进行了试验。     

一种谐振型混合调制的电流型高增益双向变换器

为减小双向变换器低压侧电流纹波,改善变换器硬开关现象,降低其闭环系统设计的复杂程度,提出一种谐振型混合调制的电流型高增益双向变换器.该变换器在低压侧全桥桥臂中点加入2个交错并联的Boost电感,在增加变换器增益的同时可减小变换器低压侧电流纹波,高压侧为倍压整流电路,进一步增加了变换器增益,同时利用变压器漏感与谐振电容谐...     

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。     

一种单级非隔离Buck-Boost新型光伏逆变器

提出一种新型单级非隔离Buck-Boost逆变器.为使输入电压与调制波之间呈线性关系,采用一种新型的非线性PWM策略.该逆变器具有平衡的升降压能力,适用于光伏系统等输入电压宽范围波动的场合;此外该逆变器所用开关器件较少,仅需一个感值较小的电感作为储能元件,无需电解电容,并具有体积小、成本低、效率高、短路及断路保护简单等...     

海流能发电系统的最大功率跟踪控制研究

在海流能发电系统最大功率跟踪控制理论的基础上,设计了基于Buck-Boost型直流变换器的功率调节装置和采用功率、电流双闭环的控制系统。在Matlab/Simulink环境下进行了整机的建模和仿真研究,验证了模型和控制系统的正确性及有效性。搭建了试验平台,对海流能发电系统进行了试验研究,通过空载试验修正了最大功率曲线,通过最大功率跟踪试验获得了系统的静态功率跟踪结果,试验结果证明所设计的功率调节装置和控制系统能很好地跟踪最大功率点运行,实现系统最大功率输出。     

一种用于光储系统的部分功率三端口直流变换器

针对光储系统提出一种三端口拓扑结构,该拓扑通过在基于移相全桥的部分功率变换器上扩展出蓄电池端口,来克服部分功率变换器抗输入扰动能力差的缺点,且蓄电池端口具备功率控制功能,有利于提高光储系统功率密度。首先给出电路建立过程,并给出功率传输的数学描述和小信号模型,给出变换器控制策略。仿真与实验结果表明,变换器的电压稳定性得到提升并实现最大功率点跟踪、充放电控制和负载电压稳定的功能,且在切载时具有良好的动态性能。     

一种结合双重移相与鲸鱼算法的直流变换器回流功率控制策略

考虑双有源桥（DAB）流变换器在储能应用场景,建立双端口DAB等效数学模型;在不同移相条件下推导回流功率、传递功率与移相角之间的函数关系。根据适应度函数和惩罚函数,提出双重移相与鲸鱼算法结合的控制策略（DPS-WOA）,可抑制回流功率;该策略可获得全移相比范围内恒定传输功率情况下的最小回流功率移向比组合。DPS-WOA工作原理是：通过鲸鱼优化算法（WOA）对双重移相（DPS）控制方法下的DAB回流功率模型进行最小值求解。对比现有的单重移相（SPS）、DPS、三重移相（TPS）传统优化控制方案验证了控制策略具有更好的回流功率优化能力和全移向范围优化能力。     

一种基于变换器拓扑的新型MPPT控制算法的研究

提出一种基于变换器拓扑（Boost／Buck）的最大功率点跟踪控制方法,该方法既能准确、稳定地跟踪到最大功率点,又只需对光伏输出电压这一个模拟量进行采样。同时,对所提出的该种方法进行了仿真建模分析,并比较了这几种MPPT算法下的跟踪效果。结果表明该方法具有更好的快速性、稳定性和经济性。     

基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法

基于模块化多电平变换器（modular multilevel converter, MMC）的DC/DC变换器因其模块化结构,容易实现低中高压之间的电压转换而广泛应用于直流配电网。该文研究了一种基于模块化多电平变换器的电隔离双向DC/DC变换器,根据DAB变换器的典型两电平电压波形,提出了一种基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法,可以在离散水平上产生适应的电压增益,并对MMC桥臂子模块电压平衡关系和能量平衡关系进行了理论分析,最后通过仿真方法验证了所提出的基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法的性能要优于经典能量平衡策略。     

柔性直流输电换流阀功率单元现场测试方法研究

  [目的]  在柔性直流输电工程中,换流阀功率单元及其备件需要定期进行测试和维护。功率单元工作正常是保证柔性直流输电系统安全稳定运行的重要前提。  [方法]  针对功率单元现场测试缺乏相关规范标准的现状,从功率单元的结构、工作机制和厂内测试项目入手,结合现场实际情况,提出了一种适用于现场的流程化的功率单元测试方法,并在该方法的基础上研制了一台可对功率单元进行自动测试的装置。  [结果]  所提出的测试方法和测试装置可有效提高功率单元现场测试的完备性、效率及准确性,该装置目前已在南澳多端柔性直流输电工程塑城换流站试点应用。  [结论]  工程实践表明:提出的测试方法贴近工程实际情况,为功率单元的运检、验收提供了有效的测试手段,也可为其他柔性直流输电工程的功率单元测试工作提供借鉴。     

基于模型的三元催化转化器故障诊断方法研究

催化器性能是车载诊断(on board diagnostics,OBD)系统必须监测的项目之一。根据催化器的储、放氧特性,分析催化器储、放氧的主要工作过程。根据双线性氧传感器信号,建立催化器的储、放氧模型,同时引入催化器的存储、释放氧气能力指数参数、催化器氧容量OSC、催化器存储、释放氧气速率μ等指标来对催化器性能进行评估。通过"浓稀法"试验,采用最小二乘法对模型的参数进行辨识。根据辨识结果,利用模型仿真对催化器性能参数进行估计,同时引入催化器老化因子ρ。研究结果表明:在催化器不同老化程度(ρ=1、0.8、0.6)下,催化器性能指标(、OSC、μ)均下降,能够有效反映催化器性能的变化,可用于催化器性能的在线估计。     

一种基于MMC子模块电压估算的改进调制方法

为了解决传统的模块化多电平换流器(MMC)调制会产生谐波环流的问题,提出了一种基于MMC子模块电容电压估计的改进调制方法,即先利用桥臂能量来估算该桥臂子模块平均电容电压,然后将估算的电压作为参考值,利用最近电平逼近法进行调制,根据推导的公式分析了产生电容电压波动的原因,为进一步抑制二倍频环流,设计了环流抑制器,并搭建了三相仿真模型。仿真结果表明,所提改进调制方法可显著抑制谐波环流,与环流抑制器协同运行可进一步抑制环流波动。     

火电机组一次调频技术研究进展综述

目的  火电机组的一次调频技术是保障电网安全稳定运行的重要内容。 方法  文章评述了当前火电机组一次调频技术、辅助一次调频技术、耦合调频控制策略以及一次调频技术潜在的发展方向。 结果  对于机组一次调频技术主要包括调节阀预节流、可调整回热抽汽调频和凝结水节流调频,其中以凝结水节流调频技术为主;辅助一次调频技术主要基于飞轮储能和蓄电池响应速率快的特点满足机组输入输出需求,并对耦合辅助调频技术的焦点和难点进行了分析;基于调频技术的系统建模及控制策略研究能够使机组参数间的匹配性更为优化。 结论  最后,对比了近年来一次调频技术的应用情况,认为飞轮储能一次调频和滑压运行优化将是其重点发展方向。     

小波包分析和神经网络在风电机组变频器故障诊断中的应用

由非线性电力电子装置组成的风力机变频器一旦发生故障,其故障特征信息不容易被提取和识别。为此,提出了一种基于小波包分析和Elman神经网络的电力电子装置故障诊断的方法,先运用小波包分析法提取电力电子装置电路在不同故障状态下电压及电流信号的特征信息,然后对数据进行归一化处理并作为Elman神经网络的输入,由具有智能学习功能的神经元故障分类器完成故障识别和定位。以典型的风力机交—直—交变频器为例,在Matlab软件下建立电路模型对一次侧故障进行仿真实验,结果表明采用该方法可以快速、准确地完成故障诊断。     

统一潮流控制器注入电压及串联换流器容量优化计算研究

目的  采用统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)技术提高电网关键断面输电能力主要是通过向系统注入一定的串联电压,进而转移目标线路的潮流。 方法  文章重点针对关键送电断面,按照功能将区域电网划分为送端电网、互联网络和内部网络,按照高斯消去法将系统网络等值成两通道恒功率交换系统。在此基础上,分别针对单机无穷大系统和恒功率交换系统,基于能量守恒原理,应用向量法给出了UPFC投入前后,UPFC支路和等效支路之间电压、功角、阻抗、有功关系向量图,并利用经典功率传递函数,推导了UPFC的优化串联容量以及注入电压的计算方法。 结果  该计算方法简单实用,尤其适用于系统规划设计研究阶段。 结论  将上述方法应用于深圳电网实例计算,并与PSCAD仿真结果进行对比分析,验证了上述方法的有效性和实用性。     

风电场采用健康系数与变下垂输出系统参与电网调频研究

针对风电场参与电网调频导致备用功率冗余的问题,建立了风电场基于健康系数的备用功率分配系统与变下垂系数的备用功率输出的系统。为了分配风机备用功率与控制风机备用功率输出,采用了ARMA风功率预测法对风电场5台风机的历史功率数据进行处理,得到风机的能量密度和功率预测准度,再通过模糊逻辑系统求得风机健康系数,并按照健康系数进行备用功率分配。当频率响应系统检测到频率误差后,控制风机变下垂功率输出系统进行功率补偿,稳定电网频率。仿真结果表明,基于健康系数的功率分配系统与变下垂功率输出系统增加了风电参与电网调频的能力,减少了系统备用功率的冗余。     

基于简单占空比调制的动态扇区直接功率控制研究

传统动态扇区直接功率控制系统中,直流侧电压动态响应慢,功率脉动较大。为解决此问题,在扇区划分过程中将直流电压可能发生较大波动的暂态时刻考虑在内,采用电压瞬时值进行扇区的分块划分。其次根据有功功率和无功功率偏差值的比较,引入功率误差比较,两电平滞环比较器,并提出更加精确的开关表。通过开关表得到有效矢量之后,为了减少功率脉动和系统对高采样频率的依赖,在一个控制周期内同时引入零矢量来优化功率波形 ,并根据所提开关表的规律简化占空比函数,能够在开关表读取的同时通过功率误差信息直接计算占空比,且避免了复杂的功率计算导致系统鲁棒性能的下降。仿真结果表明,所提方案能够有效降低系统功率脉动和电流谐波,提高系统动态响应能力。