子模块故障下基于变执行频率的MMC功率损耗优化控制

模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)因其高度模块化和低谐波失真而逐渐成为最适合大功率应用的拓扑之一。当子模块(submodule,SM)发生故障时,故障桥臂中SM电容电压和开关频率将升高,这会导致MMC故障桥臂的功率损耗不平衡,从而影响MMC的寿命。文中提出一种基于变执行频率的功率损耗优化控制(variable execution frequency-based power losses optimization control,VEF-PLOC),该控制通过调整电容电压平衡控制的执行频率来调节功率器件的开关损耗,从而优化故障桥臂中功率器件的损耗。提出的VEF-PLOC能够优化SM故障下故障桥臂功率损耗,从而有效地提高MMC的寿命。最后,在时域专业工具PSCAD/EMTDC上进行仿真,并在小型MMC样机上进行实验,仿真和实验结果皆验证了提出的VEF-PLOC的有效性。

ROHM采用自有的电路和器件技术“TDACC”开发出有助于安全工作和减少功率损耗的小型智能功率器件

ROHM采用自有的电路和器件技术“TDACC^(TM)”开发出有助于安全工作和减少功率损耗的小型智能功率器件通过替代机械继电器和MOSFET,实现汽车和工业设备市场所需的功能安全全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)面向引擎控制单元和变速箱控制单元等车载电子系统、PLC(Programable Logic Controller)等工业设备,开发出40V耐压单通道和双通道输出的智能低边开关*1(Intelligent Power Device,以下简称IPD)“BV1LExxx EFJ-C/BM2LExxx FJ-C系列”,此次共推出8款产品。

基于光伏组件热斑电池片功率损耗的简化算法研究

热点故障属于光伏故障,一个比较遥感故障的表现是,热量越大,故障越严重。同时,在此基础上,对光伏的危害就越大。本文主要研究光伏组件的散热问题。由于发热会产生电池故障,因此有必要在原有单二极管等有效电路模板的基础上,开发出一种相对简单清晰的热板电池功率计算方法。该方法不仅深入分析了光伏组件内部不同的工作状态,并根据所给出组建的1-V图像曲线给出各个组件的各项参数,从而确定各个组件的关键参数。

变压器功率损耗分析与提高系统功率因数的措施

本文对变压器损耗进行了理论分析和实际计算,确定了变压器处于轻载状态时,系统功率因数较低的主要原因,由于变压器轻载时二次侧负荷电流下降,其不足以启动无功补偿自动控制器工作,变压器的空载无功损耗也得不到补偿。提出手动控制变压器负荷侧无功补偿电容器的投切,使系统功率因数得到提高。达到降低线路功率损耗、减少供电部门对企业的功率因数考核电费,提高企业经济效益的目的。

电缆线圈功率损耗的数值计算

本文建立了由交联聚乙烯 (XLPE)电缆绕制成线圈的有限元模型 ,对线圈在有或无附设钢板时电缆线圈的功率损耗进行了计算 ,得到了该线圈的交流等效电阻及其与电源频率、钢板特性参数等的关系 ,为以固体绝缘为基础的电力设备研究打下了基础。

机械振打器不同往复密封结构功率损耗的分析

提出一种适用于气化炉机械振打器往复密封功率损耗计算的方法,利用有限元法对气化炉机械振打器往复密封结构的功率损耗进行分析,同时搭建密封功率损耗测试平台,对其进行实验研究。结果表明:相同条件下,V形沟槽密封结构所造成的功率损耗要大于矩形沟槽密封结构,O形圈密封结构较组合圈密封结构的功率损耗要大,因此机械振打器的往复密封结构选择组合圈与矩形沟槽配合,可减少功率损耗。

基于数值积分与功率损耗测试的冷轧电机功率模型

为提高冷轧电机功率的计算精度,提出了一种新型的电机功率在线计算模型,模型中将电机功率分为轧制功率和机械功率损耗.其中,轧制功率采用基于简易有限元的数值积分方法计算获得,而电机机械功率损耗采用实验测试回归方法获得.基于本文设计的测试方案和模型结构,通过对某1 450 mm五机架冷连轧机组的现场测试,回归得到了功率损耗模型中的系数,并将其应用到了该机组中.现场实际应用表明该电机功率模型的计算偏差可控制在±5%以内,证明该模型具有较高的计算精度,符合现场控制要求,具有广泛的应用前景.

基于信号强度和功率损耗的分层网络切换算法

为解决毫微微小区基站布置在宏蜂窝小区中引起的切换问题,提出了一种新的分层网络切换算法.该算法主要基于用户接收的信号强度和信号在传播过程中的功率损耗2个参数进行切换判决.当依据接收的信号强度进行切换判决,且其不能有效工作时,将功率损耗作为辅助判决条件,可提高毫微微小区的利用率和降低算法复杂度.仿真分析结果表明,与传统的切换算法相比,该算法的切换次数增加了1倍;与基于宏基站和毫微微小区基站联合信号强度的切换算法相比,减少了1/2不必要的切换次数.

履带行走机构功率损耗分析系统设计与实现

履带行走机构是性能要求高、结构复杂的机械装备产品.针对履带行走机构的功率损耗较大、运行效率很低的问题,分析了履带行走机构的内外阻力及功率损耗,设计了功率损耗分析系统功能模块与结构,并开发实现了履带行走机构功率损耗分析系统.该系统能够通过分析履带行走机构功率损耗来获得履带行走机构驱动电机的匹配功率,从而指导履带行走机构的电机选型,同时能够提高履带行走机构样机设计和功率损耗分析的效率.

圆度误差对滑动轴承-转子系统摩擦功率损耗的影响

建立了存在圆度误差的滑动轴承-转子系统动力学模型,利用有限差分法求解雷诺方程,得到了油膜压力和油膜承载力。介绍了考虑圆度误差的滑动轴承-转子系统轴心轨迹计算方法及临界转速判定方法,根据计算的量纲一运行参数op得到具备普遍性意义的稳定性临界曲线,并给出了几种不同圆度误差度的系统稳定性曲线以及摩擦功率损耗图。研究结果表明,圆度误差对摩擦功率损耗影响明显,当偏心率在0.5～0.7范围内时,系统的摩擦功率损耗较低。

求解由节点功率引起线路潮流变化和功率损耗的方法

在分摊功率损耗和固定费用的MW-MILE方法及相关方法中,必须知道由合同交易引起的支路潮流变化量。现有的确定支路潮流方法是直流潮流法和边界潮流法,然而,它们在理论上是不完善的。该文根据交流潮流解算结果,将负荷节点和发电机节点功率分别按恒定阻抗接入网络,求解网络方程,节点电压能够被分别表达为网络所有负荷节点功率的函数和发电机节点功率的函数,进而可将支路潮流和损耗分别表达为负荷节点功率的函数和 发电机节点功率的函数,一旦获得这些表达式,就易精确地获得由节点功率引起的支路功率变化。文中给出了详细的分析实例。

计及功率损耗的分布式光伏-储能系统出力优化及容量配置方法

分布式光伏与储能(PV-BES)接入配电网可将不可控的光伏电源转化为可控电源,进而减小功率损耗并提高电压水平与稳定性。文章建立了以功率损耗变化率为判据的含有功、无功损耗的PV-BES系统出力优化模型;基于遗传算法对模型求解,在配电网不同负荷水平下对PV-BES系统出力进行优化;考虑成本经济性对光伏、储能系统容量进行配置。基于IEEE33节点系统仿真结果表明,文章方法与传统解析法相比,能明显降低功率损耗并提高电压水平。

基于半导体功率损耗的小型风电变换器可靠性研究

基于半导体功率损耗,针对小型风电永磁电机常用的Boost(Intermediate boost converter,IBC)、Buck-boost(Intermediate buck-boost converter,IBBC)、背靠背(Back-to-back converter,BBC)、矩阵(Matrix converter,MC)变换器可靠性进行分析,确定变换器在特定风速下的失效周期和可靠性。在统计学基础上,建立了变换器元件的故障率统一计算模型。通过计算电力电子器件的开关损耗和导通损耗,确定Boost变换器相对其他变换器具有最高的失效周期。同时确定出变换器组件中,逆变器可靠性是影响变换器可靠性最重要的因素。通过现场数据比较四种变换器可靠性和使用寿命,证明理论分析是正确的。

两种控制策略下电动汽车逆变器功率损耗的近似计算

为了选择电动汽车永磁同步电机功率模块,设计散热装置,并提高其驱动系统的效率,提出了一种计算逆变器功率损耗的近似方法。针对驱动系统中常用的对空间矢量脉冲调制(SVPWM),根据绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的特性及参数,积分计算了SVPWM中不同扇区的功率损耗。比较了在d轴电枢电流为零时和最大转矩电流比的两种控制策略下的逆变器功率损耗。结果表明:两者相比之下,在最大转矩电流比控制策略下,逆变器的功率损耗较小,从而逆变器散热器温升也较低。

基于交流支路和节点联合电气剖分的功率损耗分摊问题分析

不同种类的电力网络损耗分摊方法对相同的具体问题往往难以求得相同的分析结果。究其原因,在于这些方法在对问题本质的认识存在分歧和不统一,处理问题时考虑的条件和因素各有侧重,导致方法本身存在不同程度的理论缺陷,使应用效果难以一致。基于对问题影响因素的分析和思考,提出损耗分摊问题的本质是电气分析、问题存在具有伴随网络状态的唯一解、检验分摊结果正确与否的标准是电力网络的电气原理和电气规律的观点。在这些观点的指导下,通过对支路损耗功率分摊3类特殊问题的思考与对策研究,提出支路损耗功率分摊一般性问题的解决对策和求解方法。对策与方法的理论核心是交流支路和节点的联合电气剖分,剖分结果完全满足电力网络的各种基本电气原理和电气规律。通过算例说明所提方法的电气正确性,为寻找损耗分摊问题的唯一解、进一步论证非线性与损耗分摊问题解的存在性之间的关系提供了分析手段。

带并联电抗器补偿的长距离输电线路的功率损耗

针对两端带并联电抗器补偿的长距离输电线路的功率损耗问题,以长距离输电线路等效电路与并联电抗器无功补偿容量分析为基础,分析了空载时线路电流电压分布.获得了两端安装并联电抗器条件下,传输功率变化时,不同长度的超高压500kV线路功率损耗变化的数值模拟曲线.分析结果表明:随着传输功率的增大,线路的功率损耗相对值随之增大;两并联电抗器的线路间隔长度增大,线路功率损耗相对值也将有所增加.

SiC MOSFET与Si MOSFET在开关电源中功率损耗的对比分析

碳化硅(SiC)MOSFET是一种新型高压功率开关器件,具有导通电阻低、开关速度极快的特点。本文分析了功率MOSFET在开关电源中的功率损耗,以1 200 V/24 A的SiC MOSFET和硅(Si)MOSFET在相同的测试条件下进行了功率损耗的对比测试。实验结果表明,在相同的驱动条件和负载条件下,SiC MOSFET的开关速度明显快于Si MOSFET,同时功率损耗明显降低,即使直接采用SiC MOSFET替代Si MOSFET也会使得开关电源的效率明显提升。

基于潮流追踪的输电网络功率损耗分摊方案

在对现有的各种输电网络功率损耗分摊方法进行分析的基础上,提出了一种在联营与双边(多边)贸易共存的市场框架下,基于潮流追踪的输电网络功率损耗分摊方案,对双边贸易模式下的功率损耗分摊机理进行了剖析,并提出了在联营与双边贸易共存的市场框架下的损耗分摊原则和计算方法.算例计算过程表明,该方案可根据潮流追踪结果方便地将系统功率损耗分配于每个双边贸易,且具有合理性,解决了已有基于潮流追踪方法不能处理的双边贸易问题.

涡旋流体机械平衡重功率损耗的数值分析

为了分析涡旋流体机械平衡重随曲轴旋转过程中与周围气体相互作用时所损耗的功率以及平衡重结构对功耗的影响,基于流体力学理论,采用计算机数值模拟方法,应用计算流体动力学软件Fluent建立了平衡腔内流体的滑移网格计算模型.通过改变平衡重所在旋转流体区域的转速得到了平衡重在不同工况条件下受到的各种阻力矩及功率损耗,分析3种结构平衡重径向侧面的压力分布情况,并对比研究平衡重结构变化对功耗的影响.计算结果表明:平衡重随曲轴旋转时径向侧面所受的压差阻力矩远大于其表面的摩擦阻力矩,压差阻力矩是产生功率损耗的主要原因,且各种阻力矩值随着转速的增大而增大;对平衡重径向侧面进行倒角或倒圆角后改善了平衡重表面及腔体内气体流动状况,平衡重所受的压差阻力矩明显减小,倒圆角后平衡重的功率损耗比未倒角时降低了20%以上.

混合弹流润滑修形斜齿轮齿面摩擦功率损耗

针对斜齿轮修形设计中齿面摩擦功率损耗的问题,研究了斜齿轮齿廓修形、齿向修形和拓扑修形方法,基于齿轮接触分析和齿面承载接触分析提出了修形齿轮齿面摩擦功率损耗及混合弹流润滑条件下修形齿轮摩擦系数计算方法。对齿廓修形、齿向修形及拓扑修形斜齿轮修形参数与齿面摩擦功率损耗的关系进行了仿真,结果表明:对于齿廓修形,修形量对功率耗损影响较小,而且齿廓修形功率耗损波动较小,对传动有利;对于齿向四阶修形曲线,修形长度变化对功率损耗影响较大,而且齿向修形长度增大后功率耗损波动增大,对传动不利;与单纯齿向修形相比,修形长度较大时拓扑修形下功率损耗波动量减小,对传动有利。