5G基站场景下的高压直流远供关键技术与经济模式

与4G通讯相比,5G通讯采用大规模天线、超密集组网和高频通讯等关键技术使性能大幅提升,但也使5G单个基站功耗增加,站点数倍增,因此供电需求发生变化。目前有就近供电及高压直流远供两类供电形式可满足新的供电需求。针对高压直流远供,梳理了供电架构与关键技术,并综合考量削峰填谷经济模式运行投资成本、5G基站业务负荷忙闲时段、峰谷分时电价,提出一种可行的工作模式。该工作模式在高压直流远供方案已投资建设的基础上,投资成本小,并利用峰谷分时电价差获得经济效益,一定程度上缓解基站用电成本高的现状。最后对5G基站供电的发展进行展望,为研究或设计其供电提供参考。

梯度式变步长MPPT算法在光伏系统中的应用

针对光伏系统最大功率点跟踪技术的研究和应用现状,提出一种梯度式变步长扰动观察法。该方法基于梯度寻优思想,在扰动过程中按照P-U特性曲线的斜率可自动改变扰动步长,进而提高系统寻优效率。但由于扰动观察法自身存在缺陷,在外部条件出现剧烈变化时,可能存在误判问题并最终导致故障。为解决该问题,在梯度式变步长扰动观察法基础上引入功率预测算法。基于该扰动观察法的控制策略,利用Matlab/Simulink对光伏系统的静、动态特性进行仿真,验证该方法的可行性。并在10 kW样机上进行实验研究,结果表明该方法具有很好的动、稳态性能,能有效地消除误判,实现最大功率点跟踪。

铅酸蓄电池充电控制策略

铅酸蓄电池以其容量大、寿命长、性价比高、输出电压稳定等优点被广泛应用于各个领域。优良的充电控制策略不仅能缩短充电时间,而且能相对延长蓄电池使用寿命,因此,铅酸蓄电池充电控制策略在其应用过程中占有重要地位,并已取得了长足发展。在现有铅酸蓄电池充电控制策略基础上,对其进行分类和归纳,总结了不同充电控制策略的特点及其应用场合,为铅酸蓄电池充电控制策略研究和工程应用提供参考。

太阳能并网逆变器故障穿越控制策略

基于大功率太阳能并网逆变器控制系统,提出一种适应电网电压跌落的故障穿越控制策略。该策略基于大功率并网逆变器拓扑结构,采用LCL有源阻尼控制方式,通过建立系统模型来分析所设计控制系统良好的稳态性能。在对电网故障期间运行状态进行详细分析的基础上,针对故障穿越期间出现的故障检测、电网电压相位同步以及不平衡跌落等问题,提出太阳能并网逆变器的故障穿越控制算法及运行逻辑。基于500 kW并网逆变器,进行Matlab/Simulink仿真和现场实验,结果表明针对电网不同类型故障,该控制策略均能有效抑制并网负序电流,保持并网电流具有较高的正弦度,从而实现电网故障期间的安全穿越。提出的控制策略顺利通过了国网电力科学研究院低电压穿越认证实验。

太阳能光伏阵列模拟器综述

太阳能光伏并网发电的广泛应用使得光伏并网逆变器的研究成为热点,而太阳能光伏阵列模拟器的研制解决了光伏并网逆变器调试过程中的模拟输入问题,大大缩短了光伏并网逆变器的研制周期并降低了成本。太阳能光伏阵列模拟器主要由整流电路、功率电路和控制电路三个部分组成,在对以上三部分电路进行归纳、分类和总结的基础上,结合现有太阳能光伏阵列模拟器的研究和产品,分别从不同模拟技术的工作原理、实现方法、性能指标等多个方面进行分析,为太阳能光伏阵列模拟器的研制和产品化提供参考。

基于滤波分配法的混合储能优化控制策略

混合储能系统的城轨列车采用基于阈值控制的电压电流双闭环控制策略时,制动阶段电压外环动态响应速度过慢,并且当列车功率需求减小时储能系统内部会出现能量循环。针对动态响应速度过慢的问题,提出电压外环以空载母线电压为参考的变增益比例控制策略,在列车制动阶段,以空载母线电压为参考值,根据母线电压与空载电压偏移量调整比例增益,抑制制动阶段电压外环超调过大;为抑制储能系统内部能量循环,提出带选择性的滤波分配控制策略,在列车功率需求减小时,使锂离子电池组直接跟踪系统输入功率,进而抑制储能系统内部能量循环,提高储能系统经济性。该文采用广州地铁四号线实际参数,搭建混合储能系统城轨列车仿真平台及实验平台,验证了所提控制策略有效性。结果表明,所提控制策略能有效解决母线电压超调量过大和储能系统内部能量循环问题。

新型MH灯用单级逆变器

针对金属卤化物灯用镇流器的特殊要求,提出了一种适用于电子镇流器的新拓扑,将DC/DC和DC/AC两功率级整合成一级DC/AC逆变器,形成了一种新型金属卤化物灯用单级逆变器。阐述了新电路的工作原理和控制策略;介绍了新电路的软开关原理;给出了谐振元件参数设计公式。对新电路的仿真结果表明其具有优越的性能,效率约95%。搭建了输出功率为200W的样机,实验结果与理论计算、仿真结果相符,验证了新电路低成本、低EMI、高效率等特点。

电力电子变压器控制策略

电力电子变压器是一种将电力电子变换技术和高频变压器相结合的新型智能变压器,与传统的变压器比,它不仅有隔离、变压和并联运行功能,而且具有灵活控制电压和电流波形变化、改善电力系统电能质量、提高系统稳定性、无功优化以及在输电中与励磁发电机协调控制等功能。根据电力电子变压器的不同运行状况,有相应不同的控制策略,因此在国内外研究成果的基础上,分类和归纳了电力电子变压器的控制策略,分析了不同控制策略的原理、特点及实现方法,为电力电子变压器的研究与应用提供参考。

带有谐振PFC的单级AC/DC变换器研究

通常可将带功率因数校正(PFC)的开关变换器分成两级结构和单级结构两种。研究了一种带谐振PFC的单级AC/DC变换器。为了改善交流输入电流的功率因数,提出了一种新的电路结构,即在传统的双开关正激型变换器上增加4个工作在谐振模式的外加元件。探讨了这种电路的工作原理和运行特性,研制了一台输出功率为300W的实验样机。实验结果证明,该电路具有功率大、直流母线电压较低、功率因数高等优越性能。

风力发电系统的低电压穿越技术综述

随着风电并网容量的比重不断增加,给电力系统的安全稳定带来一系列问题。尤其是当电网电压跌落时风力发电机组的低电压穿越能力的问题,已成为风电并网技术中的研究热点。结合风电机组的暂态过程,在对当前国内外研究成果进行分析和归纳基础上,总结了实现低电压穿越的不同技术原理和特点,为风力发电系统的低电压穿越技术的研究与应用提供参考。

风光互补发电系统控制技术综述

风光互补发电利用了2种当前应用较广泛的可再生能源,是一种经济可行的发电方式。完善的风光互补发电系统需要对各个部分进行合理、有效的控制,方能使系统运行在安全、稳定的状态,并提高效率、延长寿命。良好的风光互补发电系统不但可以解决远离电网地区独立供电的问题,而且将成为微电网研究所关注的重要内容。对现有的独立风光互补发电系统控制技术进行了归纳和分类,分析各种控制技术的工作原理、特点、实现方法及适用场合,为进一步应用提供参考。

飞轮储能技术

飞轮储能技术因其储能密度大、储能效率高、对环境无危害等优点而备受关注。在分析飞轮储能工作原理的基础上,重点介绍了当今飞轮储能系统中储能释能分立结构和双向逆变结构的电路拓扑,以及目前飞轮储能技术在国内外的应用情况,为飞轮储能技术的研究与工程应用提供参考。

开关变换器控制技术综述

开关电源因具有效率高、体积小及重量轻等特点,在工业、交通、通信、IT、国防、航天以及日常生活中得到了广泛的应用。近年来国内外对开关电源的核心——开关变换器的研究已形成热潮。作为开关电源设计的关键环节,开关变换器控制技术是目前的研究热点之一。经过30多年的努力,在开关变换器控制技术方面的研究已取得了大量的成果。在对已有开关变换器控制技术研究成果进行归纳、分类、总结和系统化的基础上,分别从不同控制技术的工作原理、实现方法、优劣势等多个方面进行了分析,为开关变换器控制技术的应用提供参考。

新能源并网逆变器的低电压穿越技术

在探讨基于并网逆变器的低电压穿越技术的基础上,研究在不增加其他硬件的条件下,通过采取控制策略的方式解决低电压运行下变流器的保护问题,实现低电压区域下的安全穿越;同时向电网提供无功支撑,以帮助电网系统恢复。采用MATLAB/Simulink对低电压穿越方案进行仿真,验证了该方案的可行性及有效性。

轨道交通储能系统控制策略综述

轨道交通储能系统可将列车在进行电气制动时产生的回馈能量储存起来,在列车进行牵引或加速时使用,既能节约能源又能维持母线电压稳定。由于轨道交通储能是一个复杂的过程,如何对其进行合理的控制成为了学者们研究的热点,其控制策略也因储能元件和控制目的不同而不同。根据国内外已取得的研究成果,基于轨道交通储能控制原理,深入分析和归纳总结了各种储能系统控制策略的特点和应用场合,为轨道交通储能系统的深入研究和工程应用提供参考。

并网光伏电站控制技术综述

随着对太阳能资源开发利用的不断深入,建设并网光伏电站已成为我国实现"大规模集中开发、中高压接入"发展目标的一项重要措施,目前并网光伏电站的控制技术已成为研究热点。归纳和总结了现有并网光伏电站的核心控制技术,分析了各种控制技术的原理、作用、特点及适用场合,为并网光伏电站控制技术的应用和发展提供参考。

基于HID灯的电子镇流器控制技术综述

小型化、数字化、高效化和绿色化是镇流器发展方向,这对其控制技术提出了更高要求。在分析HID灯启动特性的基础上,归纳了点灯各阶段的基本控制方法。在对国内外研究成果系统化的基础上,分别从不同控制技术的工作原理、实现方法、性能指标等多方面进行了分析,为HID灯电子镇流器控制技术的研究和应用提供参考。

110kW隔爆型本质安全矿用变频器的研制

随着电力电子技术的发展,变频技术日益成为电力传动节能降耗的重要手段。研制了一种应用于矿井下风机的隔爆型矿用变频器,阐述了产品主回路设计、控制回路结构、控制软件与震荡抑制,及该装置在工业现场的运行试验结果与分析。现场运行结果表明,该变频器满足性能设计要求,输出波形良好无脉动,适用于矿井风机控制。

基于马斯曲线的铅酸电池快速充电控制策略

分析铅酸电池充电时遵循的马斯三定律,提出基于马斯曲线的铅酸电池快速充电控制策略及参数计算方法。依据铅酸电池参数,结合马斯理论计算充电参数,从理论上论证该充电控制策略可实现快速充电。采用该充电控制策略对放电率为75%的24 V/12 Ah铅酸电池进行充电,可在4 h之内将电池充满电,在充电后期,电池表面温度维持在约30℃,未造成电池过热。

阴影遮挡对光伏阵列影响的解决方法

光伏阵列易受阴影遮挡的影响,使输出功率减小,为提高光伏发电系统的输出功率,需解决阴影遮挡对光伏阵列影响的问题。对现有解决方法进行分类,在分析各种方法的工作原理基础上,总结它们的特点和应用场合,为提高光伏阵列输出功率的研究和应用提供参考。