直流微电网建模与稳定性分析

针对直流微电网的稳定性问题,采用状态空间法建立了直流微电网中多种变流装置及其控制系统的平均模型,并在此基础上对直流微电网进行了小扰动稳定性分析,得出了随着变流器控制参数变化的系统特征值轨迹。分析表明,当变流器的控制系数增大到一定数值时,将会出现实部为正的系统特征值,即系统不稳定。为了验证这一分析方法的可行性,又对所研究的直流微电网进行了时域仿真,得出负荷突增时不同控制系数下的时域电压曲线。仿真结果一方面验证了稳定性分析的结果,另一方面也表明,当控制系数在稳定范围内时,系数越大,则电压控制的效果也越好。由此可见,合理选择变流器的控制参数能够很好地保证直流微电网的电压稳定性。     

换流变压器谐波损耗与瞬态漏磁场分析

阐述了谐波和漏磁对大型换流变压器的危害,模拟了换流变压器运行中的谐波电流波形并计算谐波损耗。运用有限元方法对换流变压器内部漏磁场进行分析,得到了换流变压器非正弦瞬态漏磁场分布。     

电网对称故障时双馈感应发电机低电压穿越控制

分析电网对称故障时,双馈感应风力发电机定子磁链变化过程、导致定转子过电流的原因、电网故障发生具体时刻及故障程度对双馈感应发电机定转子的影响,提出一种双馈感应风力发电机转子侧变换器低电压穿越控制策略,改善了双馈感应发电机在电网故障时定、转子过电流的情况,实现了双馈感应发电机在电网对称故障时的低电压穿越.在理论分析基础上,建立双馈感应发电机转子侧变换器低电压穿越控制模型和3 kW双馈感应发电机励磁变换器低电压穿越控制实验系统.实验结果表明,所提出的双馈感应发电机低电压穿越控制策略动态响应快、方法行之有效.     

应用于PEMFC的电压型DC/DC变换器的研究

探讨了一种应用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)发电机的电压型DC/DC变换器。介绍了该变换器电路拓扑、工作原理、控制方法、参数计算和器件选择等。分析了开关管IGBT ZVS工作原理及实现条件。在已计算电路参数的基础上建立了该变换器主电路小信号模型,并通过绘制主电路波特图和单位阶跃图验证了所设计系统的稳定性。最后给出相应的仿真和实验结果,证明该变换器对PEMFC发电机具有很好的适应性。     

Comparative evaluation of sliding mode fuzzy controller and PID controller for a boost converter

Nonlinear controllers such as fuzzy controllers and sliding mode controllers have been applied to boost converters because of their nonlinear properties. Although both fuzzy and sliding mode controllers have desirable characteristics, they have disadvantages in practice when applied individually. A sliding mode fuzzy controller is proposed to control boost converters. The sliding mode fuzzy controller combines the advantages of both fuzzy controllers and sliding mode controllers. It also has advantages of its own that are well suited for digital control design and implementation. A sliding mode fuzzy controller is designed and verified with experimental results using a prototype boost converter with a DSP-based digital controller. Experimental results of the boost converter using sliding mode fuzzy control are evaluated in comparison with experimental results using a linear PID and PI controller. The comparison indicates that the sliding mode fuzzy controller is able to obtain the desired transient response under varying operating points without chattering. The startup response using sliding mode fuzzy control is superior to the response using PID and PI control, while the load transient response shows no obvious advantage.     

LCL滤波型风电并网变流器的研究

介绍了LCL滤波型风电并网变流器的主电路拓扑结构和数学模型,提出了采用电网电流反馈闭环控制,实现电网侧电流闭环的有功、无功功率解耦的控制策略;采用MATLAB(R2010a)建立了系统仿真模型.仿真结果及试验结果表明,采用该控制策略,对LCL滤波型风电并网变流器进行控制的有效性.     

新型换流变压器在矿井电网谐波抑制中的应用研究

消除提升机变流装置的谐波是煤矿电网谐波治理的主要目标。在矿井提升机谐波治理中大多采用无源型滤波器在交流电源侧滤波,由此换流器产生的大量谐波和无功电流通过阀侧绕组后,必然会在网侧绕组中产生一定的谐波和无功电流。为克服这一缺点,采用一种新型的滤波方式,即阀侧绕组采用延边三角形接法,并在中心抽头处接无源滤波器,绕组利用安匝平衡原理可以起到无功补偿和谐波屏蔽作用。它代替传统的换流变压器在整流电源系统中的应用,不仅为无功补偿和谐波屏蔽提供了新的手段,并可降低换流变压器的绝缘设计难度和设计容量,具有较好的经济效益。     

一种单相高功率因数整流器的设计

采用UCC28019设计了一种新型单相功率因数整流器,分析了系统的工作原理,对主要模块进行了详细分析与设计。在升压储能电感设计中,采用一种新型薄铜带工艺绕制的Boost储能电感,有效地减小了高频集肤效应、改善了Boost变换器的开关调制波形并降低了磁件温升。350 W的样机试验表明,该单相功率因数整流器设计合理、性能可靠,功率因数可达0.993,具有较为广阔的应用前景。     

New DC Hybrid Filter for Attenuating Low-Frequency Ripple of AC-DC Power Converter

In this article, a new DC hybrid power filter is proposed to attenuate the low–frequency ripple of AC-DC power converter. The proposed DC hybrid power filter is connected between the DC bus of AC-DC power converter and the load, and it composes of a passive power filter and a single-arm power converter. The passive power filter can reduce the voltage rating of single-arm power converter, and the operation of single-arm power converter generates a virtual harmonic resistor connected to the load in series. The DC hybrid power filter can suppress the twice-utility-frequency ripple for eliminating the use of electrolytic capacitor. The salient feature is that the control circuit of the proposed DC hybrid power filter is simplified because only a feedforward control is used. A hardware prototype is developed to validate the performance of the proposed DC hybrid power filter. The experimental results are as expected.     

斜线PWM及其派生电流跟踪方法

对用于电压型脉宽调制（pulsewidthmodulation,PWM）变换器的滞环法进行分析。首先提出抛物线PWM电流跟踪方法,该方法将抛物线状的电流环与纹波电流（误差电流）比较产生开关频率基本恒定的PWM信号,并进而提出开关频率更稳定的改进抛物线法,最后提出斜线法,该方法将纹波电流斜率与斜线状的电流环比较,产生开关频率基本恒定的PWM信号,且能在一个开关周期内使变换器电流精确跟踪电流指令值。以半桥电压型PWM变换器为例,仿真验证了上述方法的有效性。