新能源与电能变换：系统集成、技术融合及应用展望

本文主要阐述电能变换装置在新能源供电系统中的核心作用,以及电力电子变换技术与现代电源技术的融合,研究几种电能混合供电方式,重点探讨集成供电系统的电源变换、智能管理及安全控制等问题,并展望了新能源供电系统的应用前景。     

电能变换领域中随机脉宽调制技术研究概况及展望

相较于传统的脉宽调制技术,随机脉宽调制具备有效的谐波频谱分散能力,从而实现机电负载噪声的削弱。随机脉宽调制技术包括起步的随机开关调制、后续的随机脉冲位置与随机开关频率等3个基本方法。随着电力电子技术的整体发展,随机脉宽调制已从传统的载波调制逐渐拓展到空间矢量调制之中,应用范围日趋广泛,谐波频谱分散与功率谱峰值抑制的效果不断提升。同时,新的优化方案不断被提出,对谐波频谱及功率谱的分散效果亦在不断提高。梳理了随机脉宽调制的研究历程,总结了数种典型的随机脉宽调制的基本原理,并对未来随机脉宽调制的研究方向作出展望,为随机脉宽调制技术的深入研究提供参考。     

小波变换在电能质量分析中的应用

针对电力系统暂态信号分析提出了一种基于小波变换的解析信号分解方法。该方法将小波变换的时频局部性与解析信号关于信号相位及瞬时频率的描述相结合,可提取暂态信号的奇异点及各尺度分量的幅值包络、相位、瞬时频率等特征信息,为电能质量分析提供了更加丰富的依据。     

Hilbert变换在无功电能计量中的应用研究

希尔伯特变换在数字信号处理理论和应用中有着十分重要的作用,它维系着对离散序列进行傅里叶变换后的实部和虚部之间或者幅度和相位之间的关系.而现代电力工业的高速发展对无功电能计量提出了更高的要求.本文阐述了无功计量理论及Hilbert移相无功算法及其仿真应用,并给出了采样点平移无功算法与Hilbert移相无功算法的误差对比.数据表明Hilbert移相无功算法具有移相准确,计量精度高的特点,本算法已在以DSP为运算单元的多功能电能表中应用.     

基于dq变换与小波变换的电能质量扰动检测与识别方法

提出了一种基于dq变换和小波变换相结合的电能质量扰动检测与识别方法,该方法利用dq变换有效值的特征和小波变换对突变信号的敏感性,能对电压暂降、暂升等10种电能质量扰动进行检测与识别,具有较高的识别正确率,并能计算出各种扰动的特征参量。同时。还对部分多种扰动同时发生的情况进行了初步探讨和仿真研究,并取得了较好的检测识别效果。     

利用小波变换及人工神经网络识别电能扰动

电能质量问题成为近年许多高等院校、科研院所的研究重点,电能扰动识别是电能质量研究的一个重要方面。为此,指出了电能扰动识别包括预处理、特征提取和模式识别等3个过程,研究了基于小波变换和人工神经网络的电能扰动模式识别方法。借助于Matlab软件生成120个电能扰动样本并使用小波变换提取特征后,采取反向传播神经网络和概率神经网络识别的正确率分别为87.5%和85%。仿真分析结果发现:使用小波变换提取特征向量并使用反向传播神经网络设计分类器所得到的识别系统的性能比较令人满意。     

新能源与可再生能源的关键技术与发展趋势

主要研究了开发新能源与可再生能源的关键技术,提出了电力电子变换、电能存储、电能管理与电能质量控制在新能源供电系统中的核心作用。着重探讨几种电能混合供电发电和分散供电方式,以及集成供电系统的电源变换、智能管理及安全控制等问题,并展望新能源供电系统的应用前景。     

小波变换在电能质量分析中的应用

对小波变换在电能质量问题分析中的应用情况进行了综述,主要内容涉及小波变换的基本概念、应用小波变换对电压下降与电压凹陷的幅值与持续时间的分析、电能质量扰动数据压缩、暂态电能质量问题的分析以及小波变换与人工神经网络结合对电能质量扰动类型的辨识。最后对小波变换在电能质量问题分析中的发展方向进行了展望。     

配电网电能质量分析及其治理技术

针对稳态、动态电能质量问题,介绍了傅里叶变换、小波变换、S变换等分析方法,论述了当前研究现状并指出其不足,在治理技术上,目前采用用户电力技术治理配电网电能质量问题比较有效,介绍了稳态、动态电能质量和谐波的治理技术,并对比了有源滤波器、固态转换开关、配电型静止同步补偿器、不间断电源等控制装置的性能优缺点、应用进展及其经济性。     

多电平技术在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中具有十分广阔的应用前景。多电平变换器是电力电子研究领域的核心技术之一。对已有的多电平技术在电力系统中的应用进行了归纳和分析,最后预测了其发展趋势。     

飞轮储能电源中电力电子变换器的设计与实现

针对飞轮储能电源所涉及的电力电子变换器进行研究与设计,基于碳纤维复合材料飞轮以及高速永磁同步电机搭建试验样机,并进行样机的加速储能与降速释能实验,通过系统能量双向流动的电动／发电运行控制,验证所提出的设计方案与控制算法的可靠性。     

Hybrid Power Supply System with Fuzzy Logic Controller: Power Control Algorithm,Main Properties,and Applications

This paper presents a novel power supply system based on the use of fuzzy inference logic to improve the power control of renewable energy sources. The system comprises renewable solar and wind sources, and an accumulator battery is used as an additional power source. The procedure for the parallel connection of multiple energy sources provides a stable power supply and optimal charging of the accumulative element. Renewable energy sources are connected in parallel using two serial converters and controlled by the controller based on the fuzzy logic. The reference voltage control of the serial converter enables an optimal use of available energy sources. The accumulative element is connected in parallel to compensate for the shortage of solar and wind energies, whereas if the available renewable energy exceeds the needs of the consumers, the surplus energy is accumulated in the battery. All measurements are conducted on the prototype of the hybrid power system under real conditions and compared with the applied systems of this type. This novel system is mainly used in remote telecom locations where there is no power distribution network.     

电力电子系统集成技术发展的若干新思路

分析了电力电子系统集成的基本要求和特点,从电路拓扑如何适应电力电子系统集成的角度出发,探索性提出了电力电子电路拓扑发展的3个新思路。为了提高拓扑的宽范围输入输出能力,提出了改善占空比调节特性的思路,从占空比的有效范围和有效占空比对输入输出变化的调整能力两个方面改善了拓扑性能。为进一步提高拓扑的宽范围适应性,提出了变结构的柔性变流器思路,并给出了拓扑切换的控制思路。为了兼容低端和高端场合的应用,实现电源的可升级功能,提出了模块可扩充性部件的思路。对于每个思路都代表性地提出了一些实施例。     

混合能源互补供电在武器装备中应用研究

综述了混合能源互补供电系统（Hybrid Energy Power Supply System, HEPSS）在武器装备中应用的研究现状。首先分析了武器装备供电系统存在的问题,概述了HEPSS在武器装备中的应用现状。从实际工程角度出发,给出了HEPSS中风能、太阳能、蓄电池组等配置计算公式,重点研究了发展HEPSS的若干关键技术及其可能的解决方案,从而提高供电系统性能,满足武器装备对供电品质及技战指标的要求。最后,阐述了HEPSS的应用前景及经济军事效益。     

电力电子技术的发展及其在开关电源中的应用

在对电力电子技术的发展进行回顾和展望的基础上,论述了其在开关电源中的应用,包括开关电源的原理、分类、发展趋势等.     

一种新型交流分布式供电电源系统技术研究

分析和阐述了直流分布式电源系统结构的性能特征,并指出其存在的优点及不足之处。在此基础上,针对高频交流正弦波和方波总线技术的特点,提出了一种新型交流分布式供电电源系统。对该供电系统的工作原理和特性进行了详细分析,并给出了电路的实验参数及关键工作波形,以证实该系统的可靠性和实用性。最后,提出了一种基于梯形波交流总线的设计方案设想。     

Power Conversion and Control for Fuel Cell Systems in Transportation and Stationary Power Generation

Abstract—Fuel cells are being explored for several applications, such as transportation, microgrids, back-up power, grid-connected and stationary power generation, portable appliances, etc. Fuel cells are preferred because of their secured and continuous output, zero or low emissions, and high efficiency. This article presents a review of the power conversion and control strategies for fuel cell systems for transportation and stationary power generation. The control characteristics and properties of fuel cells being used in these applications are discussed. A few power conversion system architectures for propulsion and power generation are presented. The present status and future strategies for advancement of fuel cell based systems are also presented.     

新型换流变压器在地铁供电中的应用

针对城轨交通供电系统的传统换流站产生的谐波和无功功率由变压器绕组注入交流网侧,既增大变压器制造成本,又产生噪音问题,提出了一种具有内部三角形绕组的自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器,它将传统无功补偿装置移至绕组内部且公共绕组的等效短路阻抗为零阻抗设计,使二次侧各种谐波源无法进入高压网络,有效抑制了供电系统中的谐波成分,从而具备自耦补偿和谐波屏蔽功能。对比传统的轴向双分裂式12脉波牵引整流变压器,分析新型换流变压器的谐波电流后计算出了变压器网侧电流特征谐波。新型换流变压器可以进一步减小网侧特征谐波,且解决了传统的轴向双分裂式12脉波牵引整流变压器副边匝比问题。     

车载电源管理系统设计

设计了一种适用于分布式汽车电气控制系统的车载电源管理系统.根据车载电源管理的需要,以分布式控制的设计思想设计了智能继电器,实现了对电源通道的控制.针对电源通道过电流保护的要求,采用了选择性过载保护、瞬动保护和后备保险丝三种保护方法,达到了对多种过电流情况的保护功能.最后设计出该系统的原型样机,通过实验测试,并且得到应用.