DC/DC/AC混合型MMC变换器控制策略分析与设计

研究了一种可以实现电能不同形式综合利用的DC/DC/AC混合型模块化多电平变换器(MMC),该结构的变换器实现了电压变换功能的多样化。首先,分析了该种可以同时实现DC/DC与DC/AC混合电压变换的模块化多电平变换器拓扑结构;然后,利用功率正交原理,设计了DC/DC/AC混合型模块化多电平变换器的闭环控制策略;最后,在给定交流负载侧交流电流的前提下,实现了各个桥臂子模块电容电压的均衡控制。仿真结果验证了所提出的DC/DC/AC混合型模块化多电平变换器电压变换功能的可行性以及控制策略的有效性。     

超级UPS中的标准化AC/DC变换器单元设计

超级不间断电源(UPS)中的功率变换部分由两种标准单元组成,AC/DC模块和DC/DC模块。其中AC/DC模块用作直流母线与交流源或交流负载的接口。AC/DC单元需要工作在整流和逆变带载两种工作模式。研究标准化AC/DC变换器单元的硬件设计方法,使其在满足两种工作模式下电能质量的同时达到较高效率。最后通过研制100 kW双向AC/DC样机验证了所设计的标准化AC/DC单元。     

一种新型组合式DC/AC变换器

为了克服传统DC/AC变换器不能实现软开关控制或者需要使用高频变压器的缺点,介绍一种新型组合式DC/AC变换器拓扑,并介绍其工作原理。从系统控制的角度,对新型DC/AC变换器进行研究,借助于PSIM仿真软件,比较不同信号频率和不同输入电压的设计效果,列出仿真参数,给出负载电压以及调制给定电压和变换器输出电压的仿真结果。工频实验结果表明新型DC/AC变换器可以实现高频功率变换下交流逆变输出,证明理论分析的正确性。     

三电平DC/DC、AC/DC基本试验方法研究

在分布式发电及微电网领域,随着系统容量和电压等级的不断提高,采用三电平拓扑结构的DC/DC和AC/DC变换器得到大量的应用,但是在国内外一直没有实现其试验方法的标准化。本文以三电平DC/DC和AC/DC变换器的基本试验方法为研究对象,结合多种应用场景,在充分考虑现有国内外测试技术规范的基础上,重点从并联试验、功率控制试验、电网电压或频率异常响应试验等方面展开研究,并提出可行性试验方案。     

两电平自然软开关AC/DC/AC变流器

一种单相交流输入三相交流输出的两电平可升压自然软开关AC/DC/AC交流器.与传统采用不可控整流的AC/DC/AC变流器相比,主电路中增加了一个电感和一个辅助可控开关.采用以锯齿载波调制为基础的电压空间矢量法之后,可以提高电网输入的功率因数,有效提升直流电压,辅助可控开关软开关动作以及大部分逆变器开关软开关动作.详细介绍了以锯齿载波调制为基础的电压空间矢量法的基本实现原理,并通过实验加以验证.     

一种AC/DC开关电源的模块化设计

目前,AC/DC开关电源的模块化存在电磁兼容处理、大功率器件处理等较复杂的技术和工艺问题.根据模块化设计思想,对开关电源电路进行模块划分,并完成主电路的选型设计,驱动控制、保护滤波等模块的匹配设计,在此基础上设计制作了一款适用于机载设备的PSM控制型AC/DC开关电源样机.对该样机进行参数测试及功能验证,试验结果证明电源样机各参数满足预设的产品指标要求,完成了目标产品的设计.     

三相高频AC/DC/DC变换器的宽频等效建模方法

光伏逆变器、充电桩、储能变流器和风电变流器等常见电力电子设备都属于三相高频AC/DC/DC变换器,其应用范围非常广泛,涵盖了工业和民用领域.由于三相高频变换器快速的开断能力,其产生的高频谐波分量不可忽略.传统的开关模型解析困难、平均模型忽略了高频分量,二者在分析高频谐波上存在不足.基于此,提出一种三相高频AC/DC/D...     

基于三相AC/AC直接变换的AC/DC变换器研究

利用AC/AC矩阵式直接变换原理,分析了带有高频隔离变压器的AC/DC变换器电路工作模态。将基本空间矢量进行优化组合,解决了高频变压器双向磁化中的复位问题。从理论上推导了电压传输比,采用PI调节器实现了系统的闭环控制。通过数字仿真与实验验证了分析方法的正确性。     

适用于非接触电能传输系统的新型AC/DC/AC变换器

提出了基于串联谐振、适用于非接触电能传输系统的新型AC/DC/AC高频变换器,避免了由于传统AC/DC/AC高频变换器中存在直流滤波和调压环节所带来的缺陷,降低了二次回路输出正弦电压的控制难度。介绍了该变换器的电路拓扑结构和工作原理,分析了系统的控制模式,对不同工作模态进行了建模分析,并用仿真和实验结果证明了分析的正确性。     

DC/AC工况下的直流电能计量误差分析

随着直流输配电网的进一步推广,直流电能表将逐渐作为贸易结算的依据,其准确性有待进一步验证。基于具体工况的直流电能表设计及计量研究是提高电能表准确性和合理性的有效方法。探讨了DC/AC支路模块接入直流配电网工况条件下应用的电参数特征,分析了直流电能表在DC/AC直流端的电流特征,根据当前电能计量芯片大都基于瞬时积分法原理进行电能计量的现实,利用瞬时积分原理推导了DC/AC支路模块接入直流配电网工况条件下的电能计量过程,搭建了相应的仿真电路进行了验证。结果表明:DC/AC支路模块直流电压、电流存在不同频率的交流分量时,直流计量将产生误差。     

交直流微电网AC/DC双向功率变换器控制策略

为了实现交直流混合微电网的可靠并网,基于微电网中AC/DC双向功率变换器下垂控制策略和预同步工作原理,提出一种适用于混合微电网中连接交直流子网的AC/DC双向功率变换器的控制策略。孤岛/并网模式时采用双向下垂控制实现双向功率流动。在由孤岛模式转为并网模式时,利用消除dq轴电压偏差实现幅值与相位同步,无需通过锁相环获取相位信息,实现平滑并网。同时,针对微电网中由于不平衡负载导致的三相不平衡工况,采用正负序分别控制的方法实现了非理想工况下微电网的同步互联。仿真结果验证了该方案的可行性。     

AC/DC/AC调频式谐振高压试验电源控制策略

传统的调频式谐振高压试验电源采用模拟器件产生幅值、频率可调的正弦信号,由大功率三极管组成的多级放大电路得到大功率正弦信号,电路复杂、不易维护。提出以大功率开关器件IGBT产生局部放电试验或交流耐压试验所需的正弦信号。新型调频式谐振高压试验电源的系统主要由三相PWM整流电路、H桥逆变电路、输出滤波器、检测单元、DSP控制器及人机接口(键盘、液晶)组成。针对电压调节提出应用自适应PI的以电网电流为内环、直流电容电压为外环的双闭环控制策略,对于电压调节由三相PWM整流电路实现;针对频率调节提出应用比例积分锁相自动调频控制策略,频率调节由H桥逆变电路实现。采用Matlab/Simulink仿真工具搭建了系统的仿真模型,仿真及试验结果表明,所提出的控制方案动、静态性能良好,鲁棒性强。     

AC/DC/AC PWM converter with reduced energy storage in the DC link

The paper introduces the family of quasi-direct converters, i.e., forced-commutated AC/DC/AC power converters including small energy storage devices in the DC link. In particular, the case of the three-phase to three-phase quasi-direct power converter is considered. Since energy storage minimization calls for instantaneous input/output power balance, a proper control strategy is needed. The paper describes a simple and effective control technique which also provides high-power factor and small distortion of the supply currents. After a discussion of the general properties of quasi-direct power converters, design criteria of both power and control sections are given, and experimental results of a 2-kVA prototype are reported     

含多个直流换流站的电力系统中交直流相互作用特性综述

本文对含多个直流输电换流站的电力系统中的交直流相互作用特性进行了归纳和分类。牟各种相互作用发生的根源,现象及其后果进行了描述,介绍了用于研究不同相互作用特性的手段和方法,并对各种相互作用特性的研究现状进行了综述。     

一种新型DC/AC变换器

介绍一种采用双组合式单端反激变换和双向高频整流的新型DC／AC变换器，提出了逐个脉冲磁复位的概念，并对其满足条件进行了证明。     

双馈电机的交/直/交控制

采用交／商／交（AC／DC／AC）变换器对绕线型感应电机电动状态上的双馈控制进行研究。直流储能环节使AC／DC和DC／AC模块可分别独立控制。AC／DC采用三相PWM高频整流矢量控制，实现高功率凼数下转差能量双向流动，效率高、减少对电网污染。DC／AC采用定子磁链定向矢量控制，定了有功和无功分量实现解耦；双闭环控制以转速和定了无功控制为外环，以转子电流滞环跟踪控制为内环。实验证明：电机在次同步至超同步速的较大范围内平滑调速，定了侧功率因数可调，可为1甚至向电网发卅无功。整体结构简单，硬件结构不变而只改变软件即可改变控制策略。     

基于三端口双向DC/DC变换器的高增益组合式交直流变换器

储能系统是保证新能源供电系统、微网及大电网安全、稳定、可靠运行的关键。为了应对储能电池电压低对双向交直流变换器电压增益和效率等带来的挑战,提出了一种基于高增益比三端口双向DC/DC变换器的组合式双向交直流变换器。基于交流侧电压周期性波动的特点,利用三端口双向DC/DC变换器同时提供高压母线端口和低压母线端口,使得部分功率仅需经过低电压增益直流变换环节处理,为高增益高效率双向交直流变换提供了有利条件。详细分析了双向组合式交直流变换器的系统架构和工作原理,给出了前后级变换器的调制和控制策略,并分析了组合式交直流变换器的功率传输特性。最后,通过实验结果验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。     

考虑连锁故障风险的交直流混联系统容量最优分配

将交直流混联系统的连锁故障风险与交直流容量最优分配这2方面结合考虑的研究迄今未见报道,旨在研究考虑连锁故障风险的交直流容量最优分配问题,作者进行了交直直流容量最优分配问题的初步分析和数学建模,提出了连锁故障蒙特卡洛仿真算法和交直流容量最优分配隐式枚举算法,对修改的IEEE 39算例系统进行了计算,求得使系统连锁故障与大停电风险最小的交直流容量分配最优解,分析了各种因素对交直流容量最优分配的影响。结果说明交直流混联系统的交直流容量分配存在一个比例均衡的最优方式,而应用所提方法可以从连锁故障与大停电的角度对此进行定量计算,这将为电力系统的实际规划运行提供一定的参考。