新型单相低能耗半桥逆变器

为实现单相半桥逆变器的高效率运行,设计了一种新型单相低能耗半桥逆变器.在逆变器工作过程中,主开关和辅助开关均能完成零电压软切换,逆变器主开关采用高频金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)时,都能实现零损耗切换,消除了MOSFET内部结电容导致的容性开通损耗.文中具体分析了电路工作过程.在额定功率为1kW样机上的实验结果表明开关器件都实现了软切换.因此该半桥软开关逆变器拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义.

一起220kV变压器铁心故障的判断与分析

论述了由于铁心接地引线螺丝松动离异,导使铁心产生悬浮电位,造成放电,放电产生的电流在铁心接地铜片和接地引线上产生有功损耗,从而引发变压器油中色谱分析数据异常。提出当总烃升高但未"超标"时,查找其原因的方法、步骤及注意事项,同时指出变压器铁心外接地引线松动离异也属于铁心故障的范畴。

油纸电容式套管缺油的危害及判断

通过解析油纸电容式套管的结构,介绍了套管各组成部分的作用和原理,阐明了套管内部绝缘介质的电气性能;详尽阐述了套管缺油的原因及危害,提出了判断套管缺油的方法。通过实例阐述套管缺油的鉴别过程,论证了综合利用电容量C、介质损失角tgδ、油中溶解气体色谱分析及红外线成像对准确发现套管缺油的准确性及合理性。

风力发电对电网的影响及对策

风电场并网运行会对电力系统的安全性、稳定性、电能质量、系统可靠性、电源和电网规划等方面带来一定的影响,针对这些问题,笔者介绍了风力发电的特点以及我国风力发电的现状和发展方向,分析了风电场并网运行的特性及其对电力系统的安全、调度、电能质量和稳定性的影响,最后提出了改善风电场运行性能的对策。

一种在线动态安全分析事故扫描的综合性能指标法

暂态稳定性能指标的大小能够反映电力系统事故的严重程度,可以作为事故选择的依据。该文提出一种以选出严重事故为目标,通过快速计算性能指标的综合值进行事故扫描的综合性能指标法。该方法严重事故捕获率高、计算速度快,能够满足动态安全分析系统在线应用的要求。通过NEW ENGLAND 10机系统的仿真算例,验证了该方法的有效性。

油田配电网无功优化补偿的研究

分析了油田配电网的特点、无功补偿的现状。提出了4种无功补偿方式以及无功补偿原则。以配电网年运行费用最小为目标函数构建了无功优化数学模型,得到各节点的最佳补偿容量。该研究有助于减少电网损失。

油田配电网无功优化补偿的探讨

针对油田配电网运行时供电线路线损大、功率因数低和末端压降大的特点,以及无功补偿效果不理想的现状,提出了油田配电网无功补偿方式和无功补偿原则,并以配电网年运行费用最小为目标函数构建了无功优化补偿的数学模型,运用该模型计算能够合理地随负荷变化调整补偿容量,使补偿效果达到最佳。

直流耐压在电缆故障性质判断中的应用

为确定电缆故障的性质，现在普遍采用绝缘电阻和导通测试相结合的方法。长期实践证明，该方法有一定的局限性和片面性。通过泄漏性和闪络性高阻故障的形成原理，说明了直流耐压试验不仅可以准确地确定电缆故障的性质，还可以为粗定位提供预加的电压值。根据现场经验得出，当运行中电缆出现间歇性接地信号或接地绝缘电阻大于5MΩ时，应采用直流耐压试验，以确定故障的性质。

新型高效率并联谐振直流环节软开关逆变器

为降低传统硬开关逆变器的开关损耗,提出了一种新型高效率并联谐振直流环节软开关逆变器。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流母线电压周期性地归零,可以实现逆变桥主开关器件的零电压开关,而且辅助开关器件也可以实现零电压开关和零电流开关。此外,辅助谐振单元中的器件都位于直流母线的并联支路上,有利于降低辅助谐振单元的损耗,从而实现逆变器效率的明显改善。对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图,软开关的实现条件和控制策略。制作一个5kW的实验样机,通过实验结果验证该软开关逆变器的有效性。

基于单独储能电容辅助换流的并联谐振直流环节逆变器

为降低硬开关逆变器的开关损耗,提出了一种基于单独储能电容辅助换流的并联谐振直流环节软开关逆变器,其辅助谐振电路利用单独的储能电容为谐振过程提供能量,使直流母线电压波形周期性形成零电压凹槽,为逆变器的主开关提供零电压切换条件,同时辅助开关器件在逆变器换流过程中也实现了零电压开关或零电流开关。该逆变器避免了在直流母线之间串联多个储能电容为谐振过程提供能量,无中性点电位变化问题。文中建立了谐振过程的相平面来分析其工作原理。制作了一台5kW的实验样机,实验结果表明逆变器的主开关实现了软开关,所以该软开关逆变器能有效地降低开关损耗和提高效率。

单相全桥三电平节能逆变器

随着开关频率的提高,单相全桥逆变器处于硬开关切换时的开关损耗也会明显增大,将导致逆变器处于低效率运行.为解决这一问题,提出了一种单相全桥三电平节能逆变器.通过设置辅助换流电路,利用谐振使主开关并联的电容的电压下降到零,主开关可实现零电压切换,而且在换流过程中,两组双向辅助开关可分别实现零电压切换和零电流切换.分析了电路的工作状态,实验结果表明主开关和辅助开关都能实现软切换.因此该单相全桥三电平逆变器可实现高效率运行.

无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器

为提高单相全桥逆变器的转换效率,提出了一种无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器拓扑结构,通过在逆变器桥臂上增加辅助谐振电路,实现了开关器件的软开关动作.辅助谐振电路中无辅助开关器件,只含有电感、电容和二极管等少量无源器件,这有利于降低辅助电路的成本,而且不会使逆变器的控制策略复杂化.此外,在逆变器处于死区状态时,负载电流能通过辅助谐振电路续流,可以改善逆变器输出电流波形的畸变率,减小了死区的不利影响.文中详细分析了电路的工作过程,在功率为4kW的单相实验样机上进行了实验验证,获得的实验结果表明在轻载和满载时逆变器的开关器件都能实现软开关,逆变器输出电流波形的畸变率都得到了改善.因此,该无源器件辅助换流的单相全桥软开关拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义.

单相全桥谐振直流环节软开关逆变器

为提高逆变器的效率和简化控制方式,提出一种单相全桥谐振直流环节软开关逆变器。通过单独开关控制辅助谐振电路,使直流环节电压在逆变器主开关需切换时下降到零,逆变器的主开关可以实现零电压开关,同时辅助开关也可以实现零电压开关。而且,逆变器直流环节电压不会超过直流源电压。由于谐振过程和零电压持续时间都较短,因而可以减少功率消耗和提高直流电压的利用率。依据不同工作模式下的等效电路,分析其工作原理,结合相平面分析法研究其动力学行为,给出了软开关实现条件和参数设计过程,搭建了实验样机。实验结果表明逆变器的主开关和辅助开关都实现了软开关,可以有效地降低该软开关逆变器的开关损耗和提高其效率。

电力变压器直流偏磁研究综述

针对电力变压器直流偏磁现象,对当前变压器直流偏磁的研究进行了总结,对直流偏磁的研究方法及成果进行详细分析。列出了直流偏磁产生的主要原因及其基本原理,详细论述了直流偏磁对变压器影响,对变压器直流偏磁的研究方法一般是通过实测建立相应的计算模型,进行模拟仿真计算,以及限流和隔直是抑制直流偏磁的主要方法。

箝位二极管承受低电压的有源箝位谐振直流环节逆变器

为解决无源箝位谐振直流环节逆变器辅助电路中采用耦合电感辅助换流(即抽头电感法)所引起的箝位二极管两端承受的电压应力过大问题,提出一种箝位二极管承受低电压的有源箝位谐振直流环节逆变器,该逆变器采用有源箝位的方法可使箝位二极管两端承受的最大反向电压不超过直流母线电压的最大值.且该逆变器的辅助谐振电路中只有一个辅助开关器件,箝位电路中无需设置箝位开关,控制简单且硬件成本较低.此外,在箝位电路的作用下可将逆变器的直流母线电压箝位在输入直流电压的1.1~1.3倍,有效地降低了电压应力.以各个阶段下的等效电路为基础,对电路的工作过程进行了分析,并进行了实验验证,实验结果表明开关器件实现了软开关,且在额定功率3k W条件下,逆变器的效率达到96.5%.因此,该拓扑结构能够有效地提高工作效率.

直流母线与辅助电路并联的谐振直流环节软开关逆变器

谐振直流环节逆变器的直流母线上通常设置了一个辅助开关器件,制约了其效率提高,这也是其在高功率领域应用推广不多的原因之一。为解决这一问题,文中设计的谐振直流环节软开关逆变器的辅助电路与直流母线并联,辅助开关器件和谐振元件均没有串联在直流母线上,有助于提高效率及降低辅助谐振电路的功率损耗。文中对所设计的电路拓扑结构采用相平面分析法来分析其动力学行为、软开关实现条件以及设计规则,并建立起辅助谐振电路损耗和效率提高值的数学模型。搭建一台10 k W的实验样机,将实验结果和硬开关逆变器比较,结果表明,设计的逆变器满载时的效率提高值高于轻载时的效率提高值。因此,文中所设计的软开关逆变器有利于减小辅助谐振电路的能耗,保障电能的高效利用。

具有单辅助开关的谐振直流环节逆变器

为实现一种结构简单、控制方便、高效率、高功率密度的逆变器,提出了一种新型谐振直流环节软开关逆变器的拓扑结构.通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流母线电压周期性地归零,可以实现逆变桥主开关器件的零电压开关,而且辅助开关器件可以实现零电流开通和零电压关断.此外,其辅助谐振单元只有一个辅助开关器件,所以该逆变器控制相对简单,硬件成本低.对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图和软开关的实现条件.制作一个1k W的实验样机,通过实验结果验证该软开关逆变器的有效性.

用于无刷直流电机驱动的谐振极软开关逆变器

用硬开关逆变器来驱动无刷直流电机会产生逆变器的开关损耗大和运行效率低的问题。为降低开关损耗,提出一种用于无刷直流电机驱动的新型谐振极软开关逆变器的拓扑结构,通过在传统硬开关逆变器的三相输出端添加辅助谐振电路,利用辅助电路中的高频变压器的等效电感与主开关并联的缓冲电容之间的谐振,实现逆变器主开关器件的零电压开关和辅助开关器件的零电流开关。依据不同工作模式下的等效电路图,分析了电路的换流过程和设计规则,并建立起了辅助谐振电路损耗的数学模型,讨论了谐振参数对辅助电路损耗的影响。制作了1台实验样机,实验结果表明逆变器的主开关和辅助开关都实现了软开关。该谐振极软开关逆变器能有效改善效率,降低开关损耗。

辅助电路与主开关并联的单相全桥节能逆变器

为了改善逆变器的性能,提出了一种辅助电路与主开关并联的单相全桥节能逆变器.逆变器采用受限单极式正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)方法,在每个开关周期,只需要控制1个主开关和1个辅助开关的切换,辅助开关可以采用固定占空比控制,而且不需要设定谐振电流阈值来控制辅助开关.在每个开关周期的换流过程中,需要切换的主开关所并联的谐振电容的电压能变化到零,主开关能实现零电压软开通.辅助电路中无器件直接串联在直流母线上,可有效降低辅助电路通态损耗.分析了电路工作原理,实验结果表明主开关和辅助开关都实现了软切换.因此该拓扑能有效降低开关损耗和提高逆变器效率.

应用于高功率领域的改进型谐振直流环节逆变器

为减小位于逆变器直流环节的辅助谐振电路的损耗,提出一种新型的辅助电路与直流母线并联的谐振直流环节软开关逆变器,其直流母线上没串联辅助开关器件和谐振元件,而且辅助谐振电路中只有1个储能电容,无中性点电位的变化问题。依据不同工作模式下的等效电路图,分析电路的换流过程和设计规则,并建立起辅助谐振电路损耗的数学模型,讨论谐振参数对辅助电路损耗的影响。制作1台5 k W的实验样机,实验结果表明逆变器的工作过程符合原理分析,能实现软开关功能,而且相比于同类型软开关逆变器,效率得到了进一步提高。因为该软开关逆变器的辅助电路与直流母线并联,辅助电路损耗相对较低,所以有利于在高功率领域提高逆变器效率。