基于微网并网的智能电网用户用电福利研究

考虑需求侧响应的微网并网运行机制能够引导用户合理用电,对研究智能电网用户用电福利具有重要意义。综合光伏、风能发电的不稳定性,提出微网并网运行机制下需求侧响应策略,以微网运行成本最小和需求侧用电效用最大为目标,建立了考虑需求侧响应的微网并网运行福利模型。仿真结果表明所建立的模型可达到用户最大用电福利,且有利于削峰填谷,降低供电压力,提升用户参与建设微网的积极性。     

单相三电平PWM整流器3次谐波改善方法

由于三电平整流器功率器件承受电压应力小、输入电流谐波少、正弦度好。因此,文中选取单相三电平PWM整流器为研究对象。分析了各个工作状态下的开关组合及整流器的工作原理,同时选取瞬态直接电流控制作为电流内环控制方法对系统进行了仿真。同时分析了单相PWM整流器网侧电流的3次谐波产生原因,且采用了一种新型谐波抑制方法来消除此3次谐波。通过仿真验证了该新型控制算法对抑制网侧电流3次谐波的有效性,并降低了网侧电流的总谐波畸变率     

双馈风力发电系统网侧变换器控制策略研究

为了进一步提高风力发电系统的控制效果,论文对双馈风力发电系统的双PWM变流器进行了详细的分析,针对网侧变流器建立了数学模型,对网侧变流器的控制策略进行了研究,并采用电压、电流双闭环控制策略对系统中的网侧变流器进行控制。仿真结果显示,双闭环控制策略系统经过短暂的振荡之后能够快速实现状态的转变,达到预期效果。     

DFIG风电系统网侧变流器控制策略仿真研究

在研究双馈型风力发电系统中网侧变流器基本工作原理的基础上,建立DFIG并网系统网侧变流器的数学及控制系统模型。为了更好地提升并网风电系统的控制效果,采用一种基于前馈解耦控制的双闭环控制策略对网侧变流器实行控制,以提高逆变波形及直流母线电压的稳定性。通过在仿真软件Matlab/Simulink中搭建模型进行仿真研究,验证控制策略的可行性及有效性。     

基于旋转坐标变换的单相电压型PWM整流器系统仿真

为了抑制网侧电流静差,改善调制波输出质量,文章讨论了一种基于旋转坐标变换的单相电压型PWM整流器d—q轴电流矢量控制策略。采用单极性SPWM调制方式,并考虑单相系统的特殊性,通过构建正交虚拟电流完成网侧电流的旋转坐标变换,以实现对网侧电流的矢量控制。在Matlab2007a／Simulink环境下建立了控制系统的仿真模型,详细讨论了各主要模块的搭建方法,并在此基础上给出了仿真结果。仿真结果表明,基于旋转坐标变换的单相PWM整流器d—q轴电流矢量控制策略的可行性,以及其对交流量误差调节的有效性。     

风力发电中网侧PWM整流器的仿真研究

基于三相PWM整流器的矢量控制的原理,建立了网侧变换器所需的d-q轴模型,详细分析了风力发电系统中网侧变换器的电压电流双闭环控制原理。网侧采用了d-q模型的空间矢量脉宽调制技术(SVPWM).较好的实现了电压的跟踪和单位功率控制,整个系统可以实现整流和逆变的转换,实现能量的双向流动。仿真验证了该方案的可行性,且系统具有良好的动、静态特性。     

基于自抗扰技术的DFIG网侧换流器直接功率控制策略探究

针对双馈型风力发电机中网侧变换器,在分析其数学模型的基础上,采用基于自抗扰控制的直接功率控制策略对网侧变换器进行控制。并且利用Matlab/Simulink软件对设计的控制器进行仿真,仿真结果显示,该控制策略能够保证直流母线电压稳定,网侧功率因数为1,当系统发生扰动时,该控制策略较传统PI控制具有更强的鲁棒性,控制效果理想。     

感应加热装置网侧功率因数分析与补偿

针对目前单台感应加热装置网侧功率因数低,且电流波形畸变严重的情况,文章以100kW/400kHz感应加热设备的实体参数为依据,在理论分析的基础上搭建了仿真模型,详细研究了感应加热设备在恒负载情况下网侧的无功及电流谐波含量变化规律,并设计了适合于100kW感应加热设备的(TSF 固定补偿)型可一体化装配的谐波及无功补偿装置,仿真结果显示,输出有功功率在30kW～100kW内变化时,该补偿装置能动态补偿网侧功率因数到0.92以上而不会过补偿,并且大大降低了电流的谐波含量.     

电网不平衡时的三相PWM整流器控制策略

三相电网不平衡时,电压会存在负序分量。此时,如果对三相电压型PWM整流器采用普通的控制策略进行控制,会使其网侧电流含有大量的谐波,从而无法得到正弦输入电流。文章通过对三相电压型PWM整流器在电网不平衡情况下的建模,分析了网侧电流谐波产生的原因。在此基础上,采用了一种能使其网侧电流正弦化的控制策略,并进行了仿真验证。研究表明,该控制策略有良好的控制能力,可以使得交流侧电流达到正弦。     

风电场多端直流系统应用研究

本文介绍了用于风电场组网的多端直流系统，研究了直流线路参数与系统稳定性的关系，并提出了一种网侧变流器的非线性PI控制方法。风电场多端直流系统由多个电压源变流器（VSC）并联组成，发电侧VSC控制风机向直流系统输送能量，再经网侧变流器并网。在不同控制模式下，需要在保证系统稳定性的前提下进行直流线路的参数匹配。本文根据小信号模型与大信号模型分别推导了稳定判据，并进行了仿真对比。本文利用以误差的非线性函数与传统PI环节构成的级联式控制器，实现了网侧变流器的高性能控制。仿真与实验表明该方法既提高了系统响应的快速性，又增强了抗扰能力。     

基于模块化多电平拓扑的谐振变换器设计

在海洋科学研究和海洋观测领域中,水下系统的供电方式大多是岸基负高压传输到海底接驳设备。海底接驳设备中的功率变换器将岸基电源的数千伏至十几千伏的直流高压转换成低压375 V供海底设备供电。针对变换器高电压输入、宽电压范围输入及输入输出电压变比大的技术难点,提出了模块化多电平的LLC谐振变换器拓扑结构,文中对变换器进行了模型搭建和电路仿真,并完成了一台40 kW工程样机的设计,最后根据仿真和实验结果验证了模块化多电平谐振变换器工作原理的正确性及可行性。     

The ZVS-PWM commutation cell applied to the DC-AC converter

This paper presents the analysis of a DC-AC power converter using a zero-voltage-switching (ZVS) commutation cell. First, the authors show the cell applied to the buck power converter. The stages of operation are presented along with the main current and voltage equations. Next, they adapt the power converter to the regenerative-operation mode. Hence, the full-bridge power converter at low-frequency operation is connected in the DC-DC output stage (at high frequency). The main switches commute at zero voltage. The power converter operated at constant frequency with pulse-width modulation (PWM), and neither overvoltage nor additional current stress was observed by digital simulation. A design example and experimental results obtained by prototype, rated at 275 V and 1 kW, are also presented     

Analysis of a four-level DC/DC buck converter

In this paper, a four-level DC/DC buck power converter is introduced. The primary application for this converter is to regulate the center capacitor voltage in a four-level inverter system. The steady-state and average-value models for the proposed converter are developed and compared in simulation. The converter was constructed in the laboratory and verified on a four-level motor drive system. It was shown that the four-level DC/DC converter provides capacitor voltage balancing and allows higher output voltage utilization from the inverter.     

超快速加载Buck变换器设计

为了提高VRM的加载响应速度,该文分析了传统Buck变换器的最优加载过程,并基于传统Buck变换器提出了双输入Buck变换器电路方案,说明了其稳态工作过程和加载运行过程,以最优加载阈值为依据给出了附加电源的切换条件,并做了仿真对比研究.仿真和试验结果表明双输入Buck变换器较传统Buck变换器具有更快加载响应速度和更小输出电压跌落,且结构简单,易于设计和实现,适用于VRM主电路.     

推挽DC-DC变换器建模与控制设计

运用状态空间平均法,推导出连续导电模式下非理想电压型推挽DC-DC变换器功率级电路的低频小信号传递函数,仿真出变换器功率级电路的幅频和相频曲线（Bode图）,通过优化设计反馈补偿电路,可以提高电压型推挽DC-DC变换器系统的稳定性和动态特性。对一台电压型推挽DC-DC变换器样机进行仿真和控制设计,应用网络分析仪Agilent4395A分别测试功率级电路和变换器系统的Bode图,并应用示波器测试变换器系统的负载动态响应,验证了建模和控制设计的正确性。     

Thermal modeling of high frequency DC–DC switching modules: Electromagnetic and thermal simulation of magnetic components

This work focuses on the accurate thermal modeling of magnetic components for power converters. The inductors of a 1.8 MHz DC–DC switching converter are simulated using the Finite-Element (FE) approach with a three-step procedure: (i) electrical simulation for Joule power loss; (ii) electromagnetic simulation for core losses and eddy currents; (iii) thermal simulation for temperature distribution calculation. The magnetic component models can be used in the full converter FE thermal simulation for design optimization and estimation of reliability hazards.     

Boost ZCT-PWM变换器的改进及仿真分析

针对传统的Boost ZCT-PWM变换器中存在的主开关管硬开通和辅助开关管硬关断的问题,提出一种改进型的Boost ZCT-PWM变换器,使主开关管零电流开通,辅助开关管零电流通断,并且特别适用于IGBT作为开关器件的高电压、大功率应用场合。分析电路的工作原理并用PSpice仿真软件进行仿真研究。仿真结果表明所有开关器件实现了软开关,变换器的效率得到提高。     

一种短波有源天线供电转换器的设计

设计了一种短波有源天线供电转换器,利用直流信号和高频信号的频率差异,通过一条传输线路完成射频信号的传输和天线放大器的直流供电,根据射频器件的高频特性实现2路信号的隔离和复用,采用ADS射频仿真软件建立仿真模型。仿真结果显示在工作带宽内射频阻抗特性和直流电压平稳。制作了一台四通道短波有源天线供电转换器,在1．5～30 M Hz的工作频率范围内实测结果和仿真计算结果相吻合,可与宽带接收机实现良好的匹配。同时,供电转换器各通道之间幅度和相位一致性很好,还可满足一些有源阵列天线的需求。     

矩阵式变换器的等效电路模型研究

本文把矩阵变换器分成五个部分，分别应用PARK变换求出相应的等效电路，然后综合成不含开关元件的矩阵变换器线性定常电路模型。运用线性电路的分析方法得出输入功率因数、输出电压增益、输入电流、输入有功功率、无功功率的数学模型，提出了矩阵变换器输入功率最优控制的概念，推出满足这一最优控制的表达式。最后，利用MATLAB进行了有关仿真分析，验证了PARK变换在矩阵变换器研究中的可行性。     

一种基于GaN器件大功率双向DC/DC变换器

本文介绍了一种新的高功率双向隔离式DC/DC变换器。DC/DC转换器使用基于氮化镓(GaN)的功率开关器件。本文对10 kW GaN大功率DC/DC变换器的拓扑结构进行了优化,参数化和分析,并通过仿真和验证了其有效性。它由两个单相全桥电路、两个输入输出电感和一个高频变压器组成。高频变压器在实现两个全桥变换器之间的电流隔离方面起着至关重要的作用。使用MATLAB仿真软件对10 kW的变换器进行了建模。MATLAB仿真结果验证了变换器的性能适合于高功率应用并能实现轻负载条件下的零电压开通(ZVS)和零电流关断(ZCS)。然后,设计了一个7 kW的实验原型,以验证所设计拓扑的有效性。