面向港口供电的模块化多电平矩阵型电力电子变压器

提出了一种面向港口供电的模块化多电平矩阵型电力电子变压器拓扑,该拓扑的输入级、中间级和输出级分别由模块化多电平矩阵变换器、双有源桥式电路和三相四桥臂逆变器构成。该变压器共有4个端口,其中2个高压交流端口分别与海上风电厂和岸上电网连接,实现海上风电厂和岸上电网同时向港口供电,互为备用;1个低压交流端口和1个低压直流端口则分别用来给靠港船舶和港口用电设备供电。在分析该变压器拓扑的基础上,推导出变压器各级的数学模型,进而给出相应的控制方法,最后通过Matlab/Simulink仿真验证了所提拓扑和控制方法的正确性和可行性。     

基于平衡算法的链式STATCOM输出性能研究

直流侧电压平衡算法是链式静止同步补偿器(STATCOM)安全可靠运行的前提,然而,引入电压平衡算法使各H桥需采用独立控制,这与传统情况下载波移相调制算法的使用前提存在一定矛盾。通过理论分析了电压平衡算法对H桥级联型装置输出性能的影响.指出级联等效频率以下的整数倍载波频率及其边带谐波无法完全抵消,提出了若干种可行的提高装置输出性能的方案,并以各H桥直流侧采用不同电压值的混合级联法为例,通过实验验证了理论推导的正确性及解决方案的可行性。     

一种三相级联型电力电子变压器及其控制策略研究

针对直流微网的并网问题,设计一种三相级联型电力电子变压器,高压交流输入级采用星形级联型H桥拓扑,低压直流输出级使用输出并联的隔离式双向主动全桥结构。在直接接入交流配电网的同时,为分布式能源提供了一个稳定的直流接口。文中针对两级分别设计了闭环的控制方法,特别是对于高压级的星形级联型拓扑提出了一种简单的相间和相内直流侧平衡控制方法。通过仿真和实验验证了上述拓扑结构和控制策略的可行性和有效性。     

星形和三角形连接的链式H桥STATCOM不平衡补偿分析

基于星形和三角形结构的链式H桥STATCOM各具优势,但目前仍没有量化的指标来衡量各自的不平衡补偿能力,限制了其应用以及选型.为了更好地使用两种结构,从三相之间的直流侧平衡问题出发,分析了两种结构各自具有的负序电流补偿特点,从理论上确定了各自的应用场合.对于星形结构,选用零序电压注入法进行直流侧相间平衡控制,并提出利用三相中最大输出电压来衡量其负序电流补偿能力;对于三角形结构,证明了分相控制法和零序电流注入法是等效的,并推导出其负序电流补偿范围.通过仿真验证了各自的负序电流补偿特性,进一步明确了星形结构更适合电流不平衡度较小的场合.这些量化分析对两种结构的应用和选型具有指导作用.     

基于惰速点整定的新型同步调相机并网成功率提高方法

目前国内的新型同步调相机多采用惰速并网方式,该惰速过程不可控、不可逆,提高在该并网方式下的并网成功率是节约经济成本的关键所在。文中考虑调相机完整的惰速过程,计及该过程中的主要损耗,通过分析调相机侧与电网侧频率差、相角差的变化规律,得到在惰速开始时刻调相机侧与电网侧相角差对并网成功率的影响。通过进一步分析惰速开始时刻调相机转速对并网成功区域起始位置的影响规律,提出一种惰速点转速的整定方法,在严格满足并网条件的前提下,提高了并网成功率。结合算例,验证了惰速点整定方法的可行性,并且通过统计准确预测出完整的迭代次数及整定后的最终惰速点,减少了整定过程中的信息传输量。     

具备直流短路故障阻断能力的子模块桥臂复用型模块化多电平固态变压器

模块化多电平换流器的固态变压器(modular multilevel converter based solid state transformer,MMC-SST)由于具备多电压等级、多电压形态的端口,在交直流混合配电网中得到广泛关注。传统的输入串联输出并联(inputseriesoutput parallel,ISOP)型MMC-SST具有较高的功率密度,但是在中压直流(medium voltage DC,MVDC)端口短路故障情况下无法持续向低压侧供电;双向有源全桥变换器(dualactive bridge,DAB)型MMC-SST则存在功率密度低、成本高等问题,并且传统的半桥结构的DAB型MMC-SST在MVDC端口短路故障情况下同样无法持续向低压侧供电。文章提出了一种子模块桥臂复用(arm integrated submodule,AISM)型MMC-SST拓扑,在不改变MMC-SST端口电气特性的情况下,在有效减少开关器件数量的同时,还使得SST具备中压直流端口短路故障下的不间断运行能力,进而提升SST的功率密度和供电可靠性。针对文中提出的AISM型MMCSST拓扑,该文还...     

基于智能负载的光伏并网电压和频率稳定方法研究

将电力弹簧与非关键负载结合形成智能负载后,应用于分布式光伏并网系统中,以平抑入网造成的电压波动与频率偏差。首先分析了SL的工作原理,同时提出一种抑制电压与频率波动的控制方法,然后在Matlab/Simulink仿真平台中搭建含分布式光伏并网的低压馈电系统,在光伏出力波动的条件下仿真验证所提控制策略的有效性。结果表明,智能负载能够有效平抑分布式光伏并网引起的电压和频率波动。     

零序和负序电压注入的级联型并网逆变器直流侧电压平衡控制

级联型并网逆变器可以无变压器并入高压电网,并且具有容量大、效率高等特点,对配合可再生能源大规模并网和增强电力系统稳定性具有重要的意义。但级联结构中存在直流侧平衡问题,这严重影响到装置的输出性能和可靠性。针对三相星型结构中的相间直流侧不平衡,在并网逆变器注入零序和负序电压的情况下,推导出其各相有功功率的数学模型并对比功率调节能力,提出一种结合零序和负序电压注入的相间直流侧平衡控制方法及其适用条件,较好地解决了直流侧平衡问题,兼顾了装置性能和功率调节能力。通过仿真和实验验证了该方法的有效性和可行性,实验结果表明,该方法即使在电网电压不平衡的条件下,也可以保证相间直流侧平衡。     

“电力电子技术”可视化教学平台设计与实现

“电力电子技术”是一门实践性和综合性很强的课程，为解决传统教学中教学任务重，教学效果不是很理想的问题，本文基于Matlab/Simulink和图形用户界面设计开发了本课程的可视化教学平台。该平台包括主界面、电路选择界面和仿真界面，借助简易的人机交互界面得到常见电力电子电路的仿真结果。此平台可供学生课程学习和自主探究，增进学生对所学知识的理解，培养学生的学习兴趣与实践能力，提升教学效果。