航天用带耦合电感的电流连续型推挽类拓扑研究

电流连续型直流变换器具有高功率密度、高效率和低电磁干扰等优势,因而适用于航天领域。本文提出了基于耦合电感的电流连续型推挽类拓扑的概念。以电流连续为目的,对传统推挽单元进行改进,得到五种新型推挽单元,以此为基础,提出基于耦合电感的推挽类拓扑的生成规则,并推衍出各类推挽单元的拓扑族。依据母线侧电流为低纹波的原则,将这些拓扑分成适用于BDR和适用于BCR两类,并列表比较其特性,总结各自的适用场合,为不同功率等级PCU中的BDR和BCR提供最优拓扑选择。最后,通过研制新生成升压比最高拓扑的试验样机验证理论分析的正确性。     

大型海上交流风电场内部拓扑优化设计

海上交流风电场的内部汇集网拓扑结构存在多种方式。介绍了评估不同拓扑结构的经济技术指标。在此基础上,以丹麦的Horns Rev海上风电场为例,给出了各种拓扑结构以及一种推荐的拓扑结构,并针对内部损耗、经济性、可靠性等各项指标,分别进行定量分析。分析比较结果表明:文中给出的Horns Rev海上风电场推荐拓扑综合性能更优,更具有合理性。     

分布式光伏电源对配电网短路电流影响的仿真分析

为应对分布式光伏电源接入配电网的挑战,从分布式光伏并网逆变器的电路拓扑和控制策略出发,仿真分析了并网逆变器在配电网发生三相相间短路故障、两相相间短路故障以及分布式光伏电源不同出力时输出电流的变化特性,同时仿真分析了逆变器自身绝缘栅双极型晶体管(insulatedgate bipolar transistor,IGBT)器件开路、交流侧单相断线故障时输出电流的变化特性,得出无论配电网发生三相或两相短路,由光伏供出的短路电流都不超过其额定电流的1.5倍的结论,并对逆变器自身故障的保护提出了要求。     

基于电流馈电推挽式变换拓扑的变换器电源设计

以提高变换器电源的效率和可靠性为目标,设计了基于电流馈电推挽式变换拓扑的变换器电源.为使变换器电源具备开关管以零电压开关方式通断、开关频率恒定等理想特性,采用电压型推挽全桥逆变器,设计属于电流馈电推挽式变换拓扑结构的变换器电源装置主回路.选择DSSK60-015A全波整流二极管作为变换器电源主回路硬件;通过反馈控制电路...     

反射式Sagnac型光纤电流互感器的关键技术

给出了反射式Sagnac型光纤电流互感器(RS-FOCT)检测相位差与传感光纤Verdet常数及线性双折射、1/4波片相位延迟、相位调制器尾纤偏振串音和延迟光纤偏振串音等参数的定量关系,确定了它们的温度相关性是造成户外型RS-FOCT变比误差的主要原因,并采用传感光纤螺旋绕制、变比误差自补偿、降低相位调制器和延迟光纤偏振耦合等方法加以抑制。分析了RS-FOCT偏振非互易误差的产生机理,提出了偏振器尾纤快轴通光消除非互易波列相干性的误差抑制方法。实验结果表明:在-40～60℃范围内,敏感环路温度变化时变比误差不超过±0.2%;相位调制器、延迟光纤温度变化造成的变比变化量分别由1.828%和5.96%减小到0.283%和0.053 1%;偏振器输入尾纤温度变化引起的互感器输出准周期振荡被抑制。     

电流互感器对电力系统电能计量的影响研究

电流互感器在运行时,需要满足相应的工况条件,以实现准确的计量。首先对电流互感器的工作原理及误差的产生进行了分析,针对二次侧负荷超出规定范围时电流互感器对计量造成的误差进行了研究,然后分析了不合理的电流互感器选择对计量的影响,最后通过具体的实例分析了电流互感器的二次侧某相电流断线时对计量的影响,并提出了相应的具体整改措施。     

高压直流输电工程阀厅金具设计电流

高压直流输电工程中的阀厅金具通常需要根据阀厅的主设备型式和布置方案进行专题设计。阀厅金具中,阀塔金具和换流变压器Yy/Yd接线金具的载流关系较为复杂。若金具设计电流偏小导致金具局部过热,存在故障隐患;若金具设计电流裕度较大,部分软绞线容易碰撞且金具荷重较大。目前,仅有少数较低电压、较小电流的直流工程阀厅金具已实现国产化。同时,规划的直流工程额定电流越来越大,而金具外的均压罩大小往往受限,使得金具的预留空间较小。为此,根据阀厅主设备型式和典型布置分析布置图中各部分导线电流,同时结合各金具典型接线,分析金具各部分的设计电流。所做工作对后续直流工程阀厅金具载流优化设计具有较好的指导意义。     

智能化变电站改造实际问题探讨

伴随着社会经济的快速发展,电网负荷的不断增加,用户对供电可靠性要求不断提高,我国的智能化变电站建设也进入了快速发展时期。结合青岛110kV文阳路变电站智能化改造工程实际,对智能变电站建设中所遇到的常见问题提出了实际解决方案。     

基于节点连通岛合并法网络动态拓扑分析

基于图论相关理论,提出一种网络拓扑连通性分析算法——节点连通岛合并法。该算法采用多维数组数据结构,既能全面反映网络拓扑的各种信息,又存储部分中间运算结果,并根据网络中支路闭合、断开变化信息,快速、动态完成电气岛的划分。此外,提出节点合并并行处理算法实现厂站组态快速拓扑分析,该方法不受网络具体接线方式的限制,克服了深度和广度搜索算法并行运算的不足,提高了网络动态拓扑分析的效率,满足检测孤岛实时性需求。算法分析和算例表明,该算法结构清晰、高效快捷,是不同结构网络动态连通性分析的一种有效工具。     

不平衡电压下并网逆变器的预测电流控制技术

在推导不平衡电网电压下并网逆变器数学模型和瞬时有功、无功功率数学模型的基础上,提出了实现三相电流平衡、有功功率或无功功率无波动为控制目标的控制策略,讨论了不同控制目标下并网逆变器正序和负序电流指令计算原则。为实现正序和负序电流的准确控制,设计了在两相静止坐标系下的预测电流控制方案,以消除电流采样延时和正负序分解导致系统运行性能下降的影响。最后搭建了3 kVA并网逆变器的试验系统,试验结果验证了理论分析的正确性以及预测电流控制方案的有效性。     

具有直流故障穿越能力的模块化多电平换流拓扑推演与对比

直流故障具有影响范围广、故障电流大的特征,已成为制约直流系统发展的重要因素之一.模块化多电平换流器可通过配置双极性子模块实现直流故障穿越,但相比于基于半桥子模块的拓扑,其建造成本与运行损耗均大幅增加.为寻求兼顾硬件成本、运行效率与直流故障穿越能力的模块化多电平换流拓扑,首先通过拓扑抽象定义与模块配置约束,遍历并推导出4...     

基于布尔矩阵的推挽变压器建模方法

电子变压器周边电子器件的开关状态影响着变换器的工作模态,且易造成子回路的冗余和缺失,影响建模。以推挽式电压型逆变器为例,先以行列式表达推挽变压器中全部支路的诸通断状态,再据SPWM的规律、电子器件的导通条件和电磁能量的传输过程,归纳出简化判据,逐步得到有效矩阵,最后以微分方程来描述工作过程并导出状态方程。仿真和实验表明:基于布尔矩阵的建模方法所得数学模型能准确有效地表达推挽变压器的能量传输过程。     

基于燃料电池的推挽正激变换器的控制研究

随着传统能源的耗竭，燃料电池作为一种新型无污染能源受到了广泛的研究。由于燃料电池自身输出电压变化范围大，要有效利用其变化的输出直流电，后级变换器的研制是个重要的环节。该文首先分析了燃料电池外特性较软的特点，然后针对此特点，对现有的控制技术进行分析选择。同时通过对推挽正激变换器的小信号建模，发现平均电流控制技术可以克服这一问题。通过理论分析，设计了变换器的控制参数。最后通过实验验证，表明平均电流控制可以有效解决输入变换器的源效应问题。同时对于变换器整流二极管的反向恢复电压尖峰问题，提出了双CDD无源无损箝位电路。 基金项目：航空支撑科技基金项目(05C52006)。 实验结果表明较好地解决了电压尖峰问题，具有一定的工程应用价值。     

一种基于LCC的谐波电流检测方法研究

本文提出一种基于补偿电流最小原理的谐波与无功电流检测方法，并在此基础上构成的APF加以实现。该检测方法不仅对周期变化的畸变电流有很好的补偿特性，而且对突变电流能快速跟踪，不仅适用于单相，而且适用于三相电路。理论分析和仿真结果证实了所提方案的正确性和可行性。     

基于DSP的推挽全桥双向直流电源设计

针对高电压传输比的中大功率场合,研究设计了一种推挽全桥双向DC/DC变换器。研究了变换器的两种工作模式,升压侧选择Boost变换级联推挽的方式,采用变压器替代推挽侧电感改善了变换器升压启动的问题,降压侧结合移相全桥控制技术实现软开关。对主电路及控制驱动电路进行了详细设计并给出了电路主要参数。最后以C2000系列微处理器TMS320F28035为主控制器,设计制作了一台2 k W的实验样机,给出了相应的测试结果验证了可行性。     

推挽DC-DC变换器平均电流控制研究

该文为提高推挽变换器的电流稳定性和系统可靠性,通过分析了DC/DC推挽变换器的工作原理,在此基础上建立了小信号数学模型.并施以电流型双环控制策略,有效的提高系统的动态响应和保护能力.给出了推挽变换器的控制系统的设计过程,并进行了仿真和实验研究,结果表明针对推挽变换器,双环控制策略具有良好动态和静态控制性能.     

基于基本单元串-并(并-串)思想生成多电平变换器拓扑的方法

提出多电平变换器基本构成单元的概念,并从这一概念出发,提出了基于基本构成单元串-并 (并-串)思想生成多电平变换器拓扑的方法.以此方法得到的大量多电平变换器拓扑,不仅涵盖了已有的三类基本多电平电路拓扑,而且得到一些新的拓扑结构,从而将多电平变换器拓扑统一在基本构成单元的概念之内.为了验证所得到拓扑的正确性,分别以串-并(并-串)的两个拓扑为例,进行了仿真和实验验证.这一概念也为多电平变换器新拓扑的生成提供了指导原则.     

基于交流侧LC滤波的近正弦输入电流三相整流器

基于交流侧LC滤波的三相整流器尽管由来已久,但对其原理和特性并没有深入、准确地研究,且缺乏有效的设计方法.根据交流侧电容充电完成时刻的不同,将该整流器分为小、中和大负载电流三种工作模式,详细阐述了其在小负载电流模式下的工作原理;基于拓扑演变论证了该整流器和典型近正弦三相整流器的关联性;此外,提出了一种实用的参数优化设计方案并探讨了该整流器的工作特性,实现了不同模式下输入电流近正弦且与输入电压同相的目的.最后通过三台小功率(250W)样机验证了分析的正确性和设计的可行性.     

基于不同拓扑结构的十二相同步发电机整流电压波形分析

传统中小功率十二相整流型同步发电机电压等级较低,整流装置通常采用4套不控整流单元并联结构。随着舰船中压直流综合电力技术的发展,整流发电系统的容量和电压等级大幅提升,十二相整流单元采用两并两串的拓扑结构可以适应发电机绕组较高的电压设计值,同时整流端中性线可引出用于电力推进调速装置的均压控制。分析了两并两串拓扑结构的不同联接组合型式,重点对两种可行的拓扑结构下的直流侧电压波形进行了解析计算,并通过仿真与试验验证了理论分析的正确性,证明了(Y1//Y3)+(Y2//Y4)拓扑结构为最优组合方式,具有最佳的直流电压品质。