一种新型谐振软开关多路稳压电源拓扑研究

研究设计了一种新型基于谐振软开关的多路稳压输出电源拓扑。该拓扑主电路采用半桥结构,谐振电容在变压器高压侧,谐振电感在低压侧。在不增加任何辅助开关和辅助元件的情况下,主电路开关和输出各路调节开关都工作在完全谐振状态,自然实现零电流软开关。各路输出采用单独电压闭环调节,可以实现各路独立稳压输出并且具有较高的输出精度。由于各路输出的谐振电感相互耦合,所以各路的动态调节过程不会影响主电路谐振状态和其它各路的谐振状态。通过一台6路输出总功率400W开关电源验证了理论分析的正确性和该方案的可行性。经测试,各路输出误差均在0.5%以内,效率可达93%以上。

电压源换流器开关器件损耗建模

IGBT在电力电子装置中得到了大量应用,尤其是在高压大功率电压源换流器领域,而电压源换流器损耗分析一直是电力电子领域的一个研究热点。为了能对电压源换流器损耗进行精确分析,提出一种基于波形拟合理论的绝缘栅双极晶体管与二极管的损耗分析模型。建立的损耗模型充分考虑了电压源换流器不同开关里导通电流变化对于二极管反向恢复过程参数及损耗的影响,该模型还考虑了二极管与IGBT器件相互关系,器件电压、电流、结温变化对损耗的影响,特别计入了电流拖尾过程、电路杂散电感参数的影响。搭建了2.5kV输出Boost实验电路对该损耗模型进行验证,实验结果对比证明了该损耗模型的正确性和有效性。提出的损耗模型适用于电压源换流器型直流输电(voltage sourceconverter high voltage direct current,VSC-HVDC)、静止无功补偿器(static synchronous compensator,STATCON)、统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)等高压大功率应用场合的电压源换流器损耗分析。

不同调制策略下两电平电压源换流器损耗分析

首先分析讨论了电压源换流器的功率损耗组成,提出各部分损耗的数学计算方法,在此基础上对电压源换流器在正弦脉宽调制、空间矢量脉宽调制、优化脉宽调制等几种典型脉宽调制策略下的功率损耗进行数学分析推导,并使用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对电压源换流器损耗进行仿真计算。数学分析及仿真计算验证了脉宽调制策略及开关频率对于功率损耗大小的影响,并从损耗最优的角度提出1050 Hz的建议开关频率,以及优化脉宽调制策略是目前损耗最低的调制方式。

定时和滞环相结合的跟踪控制方法

提出一种将传统的滞环比较与定时比较跟踪控制方法相结合的新方法.将两种方法统一起来进行理论分析,得出了跟踪误差带宽、平均开关频率和开关频率的波动范围的解析表达式.传统的滞环比较与定时比较跟踪控制方法都是该方法的一个特例.仿真研究证实了理论分析的正确性.

基于简单网管协议(SNMP)的单片机实现方法

分析了简单网管协议(SNMP)的数据格式.利用C51程序设计语言完成了SNMP报文的数据组包与解包、变量转换等编程,实现了符合SNMP网管协议的上位机和有线电视网络监测设备之间的数据通信.经测试,系统运行正常,数据传输正确.为有线电视网络设备监测的统一有效管理提供了一种可行的方法.

丝光机碱液浓度检测温度补偿方法的研究

探讨电磁法碱液浓度检测中的温度补偿问题.通过实验方法测量不同浓度在不同温度下的电导率数据,利用最小二乘原理拟合浓度-温度-电导率曲线,从而得到具有温度补偿的不同浓度下电磁浓度变送器的输出函数关系表达式.实现了丝光机碱液浓度检测过程中温度补偿,使检测精度达到丝光工艺要求.

Butterworth带通滤波器设计

采用Butterworth函数,设计了应用于射频治疗仪的中心频率为750kHz的带通滤波器,以减少其对配合使用仪器的干扰.并利用Matlab软件对设计的带通滤波器的数学模型进行仿真和进一步优化.实验电路表明,该带通滤波器运行稳定,各项指标达到设计要求.同时也验证了该方法具备可行性和适用性,并可用于其他滤波器的设计.

储能变流器用新型电流跟踪控制方法研究

针对并网大功率储能变流器(PCS),提出一种新型电流跟踪控制方法。该方法能够在保证变流器开关频率恒定的前提下实现并网电流与指令电流零误差跟踪。该方法控制电路结构简单,算法容易实现,能够实现大功率PCS控制的全数字化,提高大功率PCS的稳定性、可靠性和可维护性。这里介绍了该控制策略的原理和实现方法,在PSCAD仿真平台上搭建了仿真模型,对该控制方法进行了仿真研究,最后搭建直流母线500 V的低压实验平台进行了该方法的实验研究,结果验证了理论分析的正确性和该算法的可行性。

串联IGBT阀体静态均压分析与自取能参数设计

基于压接型绝缘栅双极晶体管(IGBT)的串联型电压源换流器具有结构紧凑、控制保护简单等诸多优点,因此该电压源换流器应用广泛,驱动保护控制是压接型IGBT串联应用中最核心的技术。驱动保护控制电路通过何种方式获得电能是实现驱动保护技术必须要考虑的问题之一。由于压接型IGBT串联应用的主要优势领域为高压柔性直流输电,所以只有高电位自取能方式是可行的。此处首先提出在串联的压接型IGBT上独立实现高电位自取能,其次通过实验波形分析研究高位自取能对串联IGBT阀端电压静态平衡的影响机理,最后提出高电位自取能方案所要满足的技术指标以及关键技术参数设计方法,为串联IGBT驱动保护电路如何实现稳定的供电提供理论基础。

新型多电平电压源换流器跟踪控制方法研究

提出一种新型的多电平电压源换流器跟踪控制方法。该方法控制电路结构简单,控制算法容易实现,能够方便地实现电压源换流器的全数字化。该控制方法很容易推广到多电平换流器当中。分析不同电平跳变的控制机制,得出电平跳变的算法,实现H桥级联3电平输出跟踪控制逆变单元的仿真和试验研究。结果验证了理论分析的正确性和该算法的可行性。

20kV IGBT串联阀段关键技术的研究

目前柔性直流输电(VSC-HVDC)及灵活交流输电(FACTS)等领域发展迅速,对换流器提出了更高电压、更大容量的发展需求。分析研究了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)高压串联阀段主要关键技术,包括串联器件均压控制技术、阀段电气结构设计等。在研究成果基础上设计研制了20 kV IGBT串联阀段,进一步构建了串联模块化多电平电压源换流器子单元。同时,为验证技术方案的可行性,建设了换流单元的稳态运行试验平台。试验结果验证,高压串联阀段均压控制有效,结构设计合理,达到设计水平。所提研究方法解决了高压串联阀段难题,对于促进电压源换流器的技术发展,提高电力电子装置的安全可靠性,具有积极的工程推广应用价值。

一种新型电流跟踪控制方法稳定性判据

针对一种并网大功率储能变流器电流跟踪控制方法提出稳定性判据。该控制方法能在保证变流器开关频率恒定的前提下实现并网电流与指令电流零误差跟踪。但该方法存在跟踪失步问题,最终导致变流器输出电流无法跟踪指令电流,产生系统不稳定现象。在此研究了该控制方法的跟踪失步机理,提出稳定性判据,为大功率储能变流器参数设计和工程化应用提供了理论支撑。利用Matlab构建仿真平台进行仿真研究,并搭建直流母线500 V低压实验平台进行稳定性判据的实验研究,结果验证了理论分析的正确性和判据的可行性。

串联型电压源换流器降损措施的研究

目前柔性直流输电(VSC-HVDC)和灵活交流输电(FACTS)技术发展迅速,其核心设备换流器的损耗直接决定了装置整体的工程造价和运行效率。这里分析了串联型电压源换流器的损耗因素,研究提出了优化调制策略、基于损耗优化的主动均压驱动方法、减少杂散参数的换流器结构等降损措施,建设了10 kV串联型换流器稳定运行及损耗测量试验平台。在测试平台基础上,进行了大量试验验证了所提出的损耗措施的有效性及实用性。此处成果在一定程度上解决了串联型电压源换流器损耗大的难题,对提高装置的安全可靠性、降低电网运行损耗,具有积极的工程推广应用价值。

柔性直流输电系统接地故障下过电压特性研究

柔性直流输电技术是一种新型的直流输电技术,它以采用全控型电力电子器件的电压源型换流器为核心构建直流输电工程,具有很好的应用前景。利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立两端柔性直流输电的仿真模型,针对其5种接地故障与雷电过电压下柔性直流输电系统中的过电压及过电流特性进行研究,研究结果表明雷电过电压与交流系统单相接地后断路器自动重合闸操作造成交流母线上的过电压比其它接地形式造成的过电压严重。基于上述分析,最后给出了避雷器的配置方案。

线路故障下UPFC的响应及其保护的仿真研究

UPFC集多种控制功能于一体,更具灵活性。利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立了两端柔性交流输电的仿真模型,研究了单相接地故障与感应雷过电压故障。结果表明:当单相接地时,UPFC会动作产生补偿电压;感应雷过电压时,送端母线、受端母线和变流器阀两端都会出现严重的过电压。基于上述分析,为了保护重要的电力设备,最后给出了避雷器的配置方案。

赵东艳 攻克电力芯片技术难题

3月2日21时许,北京智芯微电子科技有限公司工业芯片可靠性实验室依旧灯火通明。作为国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用专项项目”负责人,该公司总经理赵东艳已经带领团队在实验室忙碌了近3周。赵东艳于2009年开始从事芯片技术研究工作。

新型电力系统建设

心怀“国之大者”追求科技自立自强习近平总书记在江苏考察时的重要讲话在国家电网有限公司系统引发热烈反响。公司各单位认真学习领会、深入贯彻落实习近平总书记重要讲话重要指示精神,加快构建新型电力系统,助力实现高水平科技自立自强,为科技强国建设积极贡献国网力量。