基于三重移相控制的双有源桥变换器研究

为了加快“碳中和”及“碳达峰”的进程，可再生能源逐渐取代了化石能源，成为了未来主要的发电方式。储能系统与双向变换器的组合成为了维持微网电压稳定、削峰填谷的核心组件。针对这一背景，对具有较强双向调节能力的双有源桥变换器展开研究。采用三重移相控制，详细分析了变换器在特定工作模式下的工作过程。此工作模式适用于轻载条件，具有双向能量传输的能力。建立了相应的电流应力、传输功率和软开关特性的数学模型。基于电流应力的变化情况，提出了一种基于三重移相控制的电流应力优化策略。以电流应力为目标函数，以软开关范围和模式边界为限制条件，求解得到了最优移相比组合。该优化控制策略可以在保证软开关运行条件下减小变换器的电流应力，提高变换器的性能。最后通过实验测试验证了理论分析的正确性。     

考虑内–外生双重不确定性的风储系统联合规划方法EI北大核心CSCD

风电场配置储能设备提供了良好的并网特性,但传统风储联合规划中,仅考虑不受决策结果影响的外生不确定性,受决策影响的内生不确定性被忽视,无法给出兼具经济性和鲁棒性的规划方案。为此,首先从不确定优化理论的角度梳理风储联合规划的模型演化路径,给出对应优化模型的拓扑表示。引入随机过程中的鞅理论,针对不确定性的外生与内生问题进行严格数学定义加以区分,并采用散度对风储联合规划中的内生与外生不确定性进行数学建模,同时设计参考分布修正过程使内生不确定性的参考分布逼近真实分布。构建改进分布鲁棒优化模型,设计对应的求解流程。最后,以改进IEEE 30节点系统和中国蒙西某区域电网验证所提模型的有效性和通用性,分析储能配置与内生不确定性间的相互影响,为该类规划问题提供先验信息支撑。     

无源电力滤波器电流传递函数对频率的灵敏度分析

为了分析电网频率摄动对无源电力滤波器工作特性的影响,我们提出了基于伴随网络法对电流传递函数对电网频率及其模值进行了灵敏度分析的新方法。借助特勒根定理构造了伴随网络,推导出电流传递函数的灵敏度公式。仿真分析和装置实际运行结果表明,本文所给方法对选定滤波器的参数具有一定的实效。     

基于氮化镓的高频LLC变换器研究

5G时代的到来对电源系统提出了更高的要求，即要求变换器具有高效率、高功率密度以及快速动态响应。针对该问题，使用第三代宽禁带半导体器件氮化镓（GaN）晶体管，优化变压器结构，采用新型分数匝结构，通过DSP数字控制方法设计一款400 V转12 V、输出功率为500 W的高效率、高功率密度LLC谐振变换器。通过理论分析高频状态下实际LLC电路参数影响，确定系统优化方向，并结合有限元仿真软件改进分数匝变压器结构，最后搭建实物平台验证理论的可行性。     

适用于宽增益范围的可重构单级DC-DC变换器及其磁元件设计

该文基于开关电容结构与谐振网络单元的优势，提出适用于宽增益范围的模块化可重构单级DC-DC变换器，可根据输入电压范围来选择串入模块的数量，从而达到等效压缩谐振单元输入电压范围的目的，实现了变换器在宽增益范围内的高效率。同时，为了减小器件并联带来的不均流和局部过热等问题，该文设计了一种磁集成结构以代替传统采用分立磁心实现的平面矩阵变压器，并对比展示了所提出磁集成结构在变压器总损耗与功率密度上的优势，同时还给出了所提出磁集成结构变压器的损耗计算模型及其优化设计的方法。最后针对宽增益场景设计了输入电压为200～400V，额定功率500W的样机，验证了拓扑以及磁结构的有效性和正确性。