中压三电平并网逆变器断续脉宽调制策略及其输出滤波器优化设计

在中压大功率并网逆变器中,存在开关频率低、输出滤波器设计困难等问题。采用断续脉宽调制策略(discontinuous pulse-width modulation,DPWM)能在保证开关损耗不变的前提下,有效提高逆变器等效开关频率、降低滤波器设计难度。首先,对6种三电平DPWM(DPWM0、DPWM1、DPWM2、DPWM3、DPWMA、DPWMB)的各自优缺点进行比较分析,结果表明在单位功率因数及较高调制度下,DPWMA兼具开关损耗小、共模电压与谐波畸变低的优点;其次,针对DPWMA调制策略输出谐波相对集中于第一载波带的特性,引入LLCL滤波器拓扑,并基于选频思想提出一种改进阻尼方案,在有效提高载波频率处谐波衰减能力的同时,确保谐振抑制能力且显著降低阻尼电阻损耗;随后,给出了所提滤波器的参数设计原则及其详细流程。对30 k W样机进行实验,实验结果表明,采用该文所提调制策略和滤波器设计方法,逆变器的输出共模电压和并网电流谐波含量能够得到有效降低,同时阻尼电阻损耗较小,有利于减小中压大功率逆变器的网侧滤波器体积与成本,提高系统效率。

非隔离型三电平并网逆变器的输出滤波器优化设计

将非隔离型三电平并网逆变器的LCL滤波器电容公共点直接引回直流侧中点,可以有效减小漏电流,但同时也会导致桥臂电流有效值增大且易发生共模谐振,降低了逆变器效率和稳定性。对于诸如光伏并网发电场合,建立了非隔离型三电平并网逆变器的共模和差模等效模型,在此基础上分析上述问题的产生机理,并提出一种基于共模差模解耦的输出滤波器设计方案。该方案首先在结构上将滤波电容分为并联的两部分,仅将其中容值较小的电容公共点引回直流侧中点以降低共模和差模滤波回路之间的参数耦合程度;其次在分析逆变器桥臂电流纹波和输出共模源频谱分布的基础上,给出所提滤波器的参数设计原则。最后,通过一台5kW三相三电平逆变器样机对所提滤波器优化设计方案进行实验验证,结果表明所提方案在满足并网标准和漏电流抑制要求的同时,能够有效提高系统稳定性和效率。

NPC型三电平并网逆变器内外管不均压分析及抑制

中点箝位型三电平拓扑(3L-NPC)由于其箝位二极管的单向箝位性,易造成桥臂中内外管的电压不均衡,使得内管电压超过半边母线电压,威胁其完全运行。针对该问题,本文对3L-NPC并网逆变器在正常运行、并网待机及故障停机3种典型工况下的内外管不均压机理进行了全面详尽的分析,指出回路中器件杂散参数、内外管结电容的充放电电流不对称、回路LC振荡是造成不均压的主要原因,并据此提出一种简单可靠的解决方案,该方案能够有效抑制各种工况下的内管过压问题,实验结果可验证理论分析的正确性及所提方案的可行性。

功能梯度材料广义热弹性响应

基于Lord-Shulman热弹性理论,选取温度和位移及其一阶导数作为状态变量,结合Laplace积分变换,采用状态空间法建立功能梯度材料的一维广义热弹性响应的层合模型.作为应用,考虑组分材料体积份数按幂率变化的功能梯度无限大平板,数值分析在冲击性热机载荷作用下的温度、应力以及位移响应.结果表明,在冲击性热机载荷作用下,热流延迟项以及组分材料的体积含量变化对功能梯度结构的热弹性响应有着显著的影响.

基桩的临界屈曲模态跃迁

考虑桩侧土摩阻力和水平抗力,建立基桩在轴向压力作用下的平衡方程.通过假设桩侧土阻力沿桩长均匀分布,水平抗力为弹性地基模型,采用级数法对基桩的屈曲问题进行求解.通过数值算例,分析水平抗力沿桩长分别为均匀分布和线性分布的情形下,两端铰支基桩的稳定性问题,重点讨论基桩在桩侧土抗力和摩阻力作用下的临界模态跃迁的现象.结果表明,由于桩侧土水平抗力的存在,使得基桩的临界屈曲荷载不一定是一阶屈曲模态所对应的屈曲荷载值.

多机T型三电平光伏并网逆变器的环流抑制

针对多机T型三电平光伏并网逆变器的零序环流问题,在分析零序环流环路的基础上,建立零序环流的等效模型,并根据激励源的不同将零序环流分成3类:通态零序环流、开关零序环流和混合零序环流。提出一种共享中线的并联方案抑制通态零序环流,一种基于改进型LCL滤波器的并联方案抑制开关零序环流的高频分量。采用一种基于零序环流调节因子的控制方案抑制开关零序环流的低频分量,并确定调节因子的限幅范围,最后论证上述方案对混合零序环流抑制的有效性。搭建10?kW的多机三电平光伏并网逆变器样机,实验结果证明了零序环流模型分析和抑制方法的正确性。

不同剪切变形理论下梁的静态弯曲分析

建立了在各种剪切变形理论(经典梁理论、一阶剪切理论、高阶剪切理论和正弦剪切理论)下梁的控制方程。利用Navier方法求解了简支梁在均布载荷作用下的静态弯曲行为,数值比较了各种剪切理论下梁的变形、横截面应力分布。结果表明,剪切变形、梁的跨高比对梁的变形和截面应力分布有很显著的影响。

一种具有低共模电压的三电平逆变器中点平衡算法

针对非隔离型三相三电平光伏逆变器的中点平衡及共模电压问题,提出一种具有低共模电压的三电平逆变器中点平衡算法,即在十三矢量调制策略基础上添加共模电压小的小矢量对中点电位进行控制,并根据此思想进一步提出一种基于零序电压注入的载波实现方法,该方法不需进行扇区判断和复杂的几何运算,因算法简单易于工程实现。实验结果证明本调制策略在降低共模电压的同时可实现中点平衡控制。

逆变器端RLC滤波器的参数设计与损耗计算

在长线电缆传输高频脉宽调制(PWM)脉冲的过程中,逆变器输出端通常用RLC滤波器来抑制电机端过电压和高频振荡,但对相关滤波器参数优化设计的研究较少。基于滤波器电感、电容最小值与PWM脉冲上升时间与滤波器电阻之间的定量关系,对上升时间和滤波器电阻的选取原则进行改进,从而有效减小滤波电感和电容,实验验证了所提改进方法的合理性。

三电平断续脉宽调制策略的研究

针对传统三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略开关损耗大、共模电压高的缺点,提出一种三电平断续脉宽调制(DPWM)策略,并从矢量合成思想角度分析其开关损耗和共模电压的特性,证明该调制策略在降低开关损耗和抑制共模电压方面均具有较为明显的优势。在此基础上,提出了一种基于载波思想的DPWM实现方法,该方法无需进行扇区判断和复杂的几何运算,有利于提高CPU的运行效率。最后,搭建一台10 kW三电平光伏并网逆变器实验平台,并在该平台上对DPWM策略进行实验研究,结果证明了分析结论的正确性,所提出的DPWM载波实现方法与矢量合成方法完全等效,且简单可行。

一种具有共模电压抑制能力的改进型调制策略

为抑制三相变流器共模电流,首先提出一种通用型最近三矢量脉宽调制(GNSPWM)策略,并阐述了其矢量合成思想,然后从线性可调制区、谐波畸变率和开关损耗3个方面对各种具有共模电压抑制能力的调制策略性能进行比较分析,结果表明所提调制策略在抑制共模电压的同时,不仅具有谐波含量小的特点,还可进一步降低变流器侧非单位功率因数条件下的器件开关损耗。为方便应用,给出所提调制策略的载波比较实现方法。最后,通过实验样机平台对所提调制策略进行实验验证,结果表明,在等效开关频率相同的前提下,所提调制策略在抑制共模电压、降低损耗方面均具有一定优势。

并网逆变器自适应鲁棒无差拍控制的改进研究

随着数字信号处理器(DSP)的使用日益广泛,无差拍控制由于其简单性和易于实现而备受关注。其可在较宽的目标频率范围内减小谐波失真,同时动态响应快。但无差拍控制器的稳定性与跟踪精度受系统延迟与系统参数偏差的影响。对已有的自适应鲁棒无差拍控制进行推广,依据控制模型分析了参数偏差与稳态误差的关系,使得逆变器在较低开关频率下运行也能具有较好稳态精度。最后通过实验对所提方法进行了验证。

基于偏最小二乘法实现非线性回归分析

从应用的角度,提出了一种基于偏最小二乘回归和多项式回归相结合的多元非线性回归分析方法。通过理论分析及实例验证,指出该方法可以较好的进行多元非线性回归分析,具有较强的适用性。

基于EtherCAT的变流器控制系统设计

变流器并联技术可以有效增加系统容量,但同时对每台变流器之间的数据传输实时性和可靠性要求提高,传统的CAN通讯或RS485通讯传输速率较慢,可靠性较低,导致各变流器模块之间信号同步性较差,难以满足变流器并联的要求。针对这一问题,引入实时以太网Ether CAT技术,提出一种基于Ether CAT的变流器控制系统设计方案。此方案选用倍福公司CX2030型号的PLC作为变流器并联系统的主站控制器,同时利用Ether CAT从站接口控制器ET1100与DSP芯片TMS320F28335共同开发了变流器的从站设备,构建了一主多从的Ether CAT控制系统架构,并进一步给出了控制系统硬件和软件的设计方案。最后,搭建一套采用4台500 k W三电平变流器两两并联组成的功率循环实验平台,并在该平台上采用CAN通讯方案和设计的ETher CAT方案进行对比测试,实验结果表明Ether CAT方案合理、可行,且较CAN通讯方案各从站变流器间的差模环流更小。

高强度聚焦超声对晚期胰腺癌疗效及肿瘤标志物的影响

目的探讨高强度聚焦超声对晚期胰腺癌疗效及肿瘤标志物的影响。方法 2013年1月至2016年7月甘肃平凉静宁县人民医院收治110例晚期胰腺癌患者,根据治疗方法分为对照组和研究组,每组55例,对照组给予常规化疗;研究组在对照组化疗方案基础上给予高强度聚焦超声治疗,比较两组临床疗效、治疗后不良反应及治疗前后肿瘤标志物水平变化情况。结果对照组和研究组客观病情缓解率(ORR)分别为16.36%和30.91%,病情控制率(DCR)分别为72.72%和85.45%,研究组ORR及DCR均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗前两组血清AFP、CA19-9及CEA水平相比,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后两组血清AFP、CA19-9及CEA水平均下降,差异有统计学意义(P<0.05);研究组治疗后血清AFP、CA19-9及CEA水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组治疗后均出现恶心、呕吐、黄疸及白细胞或血小板减少等不良反应,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论高强度聚焦超声可有效缓解晚期胰腺癌患者临床症状,降低肿瘤标志物水平,不增加患者不良反应。

用腹腔镜胆囊切除术治疗胆总管结石的效果探讨

目的 :探讨用腹腔镜胆囊切除术治疗胆总管结石的临床效果。方法 :对甘肃省静宁县人民医院外二科收治的108例胆总管结石患者的临床资料进行回顾性研究。将这108例患者分为开腹手术组和腹腔镜手术组,每组各有54例患者。对腹腔镜手术组患者进行腹腔镜胆囊切除手术治疗,对开腹手术组患者进行传统的开腹胆囊切除手术治疗。然后,比较两组患者的各项手术指标、术后感染的发生率及其住院的时间。结果 :腹腔镜手术组患者术中的出血量、术后胃肠道功能恢复的时间和术后阵痛的次数均明显优于开腹手术组患者,差异具有统计学意义(P<0.05)。腹腔镜手术组患者术后感染的发生率明显低于开腹手术组患者,差异具有统计学意义(P<0.05)。腹腔镜手术组患者住院的时间明显短于开腹手术组患者,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 :用腹腔镜胆囊切除术治疗胆总管结石的效果显著,可有效地减轻患者术后疼痛的程度,缩短其康复的时间。

情境,让学生在物理课堂“身临其境”

物理现象与规律来自于我们的现实生活情景中,并且在现实世界中按照自身的规律运行.所以,情境教学可以帮助学生在真实的情景中探究物理知识.本文从四个方面阐述如何在高中物理教学中创设各种教学情境来提高教学效果.

探讨循证护理在神经外科重症患者气管切开术后呼吸道护理中的应用效果

目的探讨循证护理在神经外科重症患者气管切开术后呼吸道护理中的应用效果。方法抽取2015年1月10日~2017年1月10日至我院就诊的给予气管切开术的神经外科重症患者82例,依照入院的次序进行分组,每组均41例。其中对常规组采取一般护理方案,对实验组采取循证护理,对比两组的护理效果。结果实验组与常规组的并发症发生率分别为4.88%与21.95%(P<0.05);护理后实验组的碱剩余水平明显低于常规组,氧分压与CO2分压水平均明显高于常规组(P<0.05);实验组与常规组的护理满意度分别为95.12%与78.05%(P<0.05)。结论对神经外科重症患者气管切开术后采取循证护理干预的效果显著,便于保证手术治疗效果,提高护理质量。