基于IGBT的固态断路器开断策略研究

根据IGBT关断不同电流时工作区的变化,通过栅极电阻控制其开断特性。在开断短路电流时,采用较大的栅极电阻,从而抑制开断过电压,其他情况下采用较小的栅极电阻,以保证开断速度。在Saber环境下,通过单相10kV固态断路器开断过载电流和短路电流两种工况,验证了所提开断策略的可行性及其抑制开断过电压的效果。本研究为开发适用于FREEDM等高压微网的固态断路器提供了新思路。     

P-Q模式固态变压器的工作特性分析及实现

将未来可再生电能传输和管理(FREEDM)环网中固态变压器(SST)的工作模式分为VS模式和P-Q模式.根据FREEDM环网的运行要求,提出P-Q模式SST的配置原则和各环节的工作特性要求,输入级采用输出电流前馈控制降低SST直流侧电压的波动,输出级采用滤波电感电流反馈控制提高负载抗扰动性.所设计的SST在负载功率因数改变、容量突变和分布式电源切换等特殊运行工况下,均能保持直流电压和交流电压稳定,且保持输入侧单位功率因数运行.各级电压、电流都具有良好的动态响应.此外,SST还具有抗击负载扰动的良好性能,满足FREEDM环网对P-Q模式下SST的整体性能要求.     

基于IGBT的固态断路器开断策略研究

根据IGBT关断不同电流时工作区的变化,通过栅极电阻控制其开断特性。在开断短路电流时,采用较大的栅极电阻,从而抑制开断过电压,其他情况下采用较小的栅极电阻,以保证开断速度。在Saber环境下,通过单相10 kV固态断路器开断过载电流和短路电流两种工况,验证了所提开断策略的可行性及其抑制开断过电压的效果。本研究为开发适用于FREEDM等高压微网的固态断路器提供了新思路。     

基于小信号模型的微网控制参数选择与稳定性分析

小信号稳定性是微网运行的关键问题之一,特别是孤岛运行时,控制器结构较为复杂,且缺少大电网的电压频率支撑。为此,以未来可再生电能传输和管理(future renewableelectric energy delivery and management,FREEDM)网络为对象,推导固态变压器(solid state transformer,SST)、网络线路及负荷模型的状态空间方程,建立完整的微网小信号模型,分析孤岛运行时的稳定性,并根据其状态矩阵特征值及灵敏度,确定影响系统稳定的关键参数,设计配置多SST的环形微网,仿真验证选取的控制器参数的正确性。结果表明,系统对负荷突变和随机波动都具有很强的适应性,且具有良好的环流抑制效果。所建小信号模型可用于微网稳定性分析及控制器参数的优化设计。