有源缓冲型逆变器功率解耦技术研究

为实现单级单相升压逆变并能有效抑制直流侧二次纹波电流,提出一种带有源缓冲的电流型逆变器电路拓扑,研究该逆变器的6种电路模态并提出其两模态调制策略和三模态调制策略,设计2种调制策略下的模型预测控制策略,提供主电路参数设计准则。从储能电感电流的最大脉动量与二次纹波含量两方面对2种调制策略进行对比分析,得出了三模态调制策略具有更好纹波抑制效果的结论。对2种调制策略下的逆变器进行仿真分析,仿真结果表明,三模态调制下电路的输出电压总谐波失真率、电感电流相对脉动量与二倍频含量均低于两模态调制下的数据。设计并搭建500VA 48VDC/220V50HzAC有源缓冲型单级单相升压逆变器实验装置,给出了三模态调制下基于模型预测控制的逆变器实验波形,进一步证实了所提研究方案在实现单级升压逆变的同时具有二次纹波抑制能力。

关于有源电力滤波器的综述分析

电力系统逐渐发展成为以电力电子为基础的电力系统,各种电能质量问题的存在,推动了有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的发展。APF作为综合性电能质量调节器,是一种具备动态谐波抑制和无功补偿功能的新型电力电子装置,其性能优劣与所采用的拓扑结构、电流追踪控制方法等密切相关。为了推广在高压大容量下APF的控制技术,拓宽其应用范围,分类整理了APF拓扑结构,归纳总结了APF的电流跟踪控制技术,将各种控制方法进行了性能对比,并从多个角度阐述了当前所存在的问题,为研究人员提供参考。此外,还简要总结了APF的进一步发展趋势。

基于改进有限状态多步模型预测控制的MMC-APF技术研究

基于模块化多电平变换器的有源电力滤波器MMC-APF(modular multilevel converter-based active power filter)是用来处理非线性负载对电网带来的污染问题最有效的拓扑之一。提出了一种基于改进有限状态多步模型预测控制的MMC-APF,仅通过基波同步旋转坐标系实现对所有谐波的控制。首先,使用PI加重复控制的电流环复合控制得到上、下桥臂预导通子模块数,在此基础上进行多步交流侧电流模型预测,最终得到桥臂投入子模块数的最优解,缩小了寻找目标函数最优电平的搜索范围,无需设计权重因子,每相桥臂子模块的总投入数为[N-1,N+1],交流侧输出电平数最大可达2N+1,提高了MMC-APF交流侧电流补偿精度,并改善了系统动态性能。最后,搭建了MMC-APF平台,仿真和实验结果与理论分析一致,进一步验证了所提研究方案的可行性和有效性。

关于电动汽车双向车载充电器的分析综述

双向车载充电器作为电动汽车-电网交互(V2G)技术实现的媒介之一,能够使得电动汽车的利用率最大化。本文将双向车载充电器分为两级式变换器与单级式变换器两类,整理了不同拓扑结构的双向车载充电器并加以优越性与局限性的分析。最后,通过各种性能的对比,给出了电动汽车双向车载充电器的前景展望。

基于小波包分解的时变谐波分析

针对时变谐波的分析,提出了一种基于小波包分解的时-频分析的新方法,该方法利用共轭正交滤波器组所具有的功率互补性,对信号进行小波包变换频域等间隔分解,再将各子带输出交错组合,使得所测各次谐波均落入各自相应的频带内,从而达到对各次时变谐波测量与时频分析的目的。

全桥Boost型多输入直流变换器

提出全桥Boost型多输入直流变换器电路拓扑及主从式功率分配和电压电流瞬时值反馈移相控制策略,并对该变换器的电路拓扑、控制策略、稳态原理特性、关键电路参数设计准则等进行深入地分析研究。全桥Boost型多输入直流变换器,是通过高频变压器磁通叠加法将多个全桥Boost型单输入直流变换器在输出端进行电流叠加;主从式功率分配策略,是指n?1路输入源功率固定和1路输入源补充负载所需的不足功率。理论分析和仿真结果表明,该变换器具有电路拓扑简洁、多路输入源可同时或分时供电、功率密度高、输出电压稳定等优点,为实现太阳能、风能、氢能等多种可再生能源联合供电奠定了关键技术基础。原理试验证实了所提出电路拓扑和控制策略的正确性与可行性。

储能电感电流限定单周期控制单相电流型PWM逆变器研究

为了克服传统单相电流型PWM逆变器存在的储能电感及其电流大、输出电压波形畸变严重的固有缺陷,提出了一种具有储能电感电流限定的单周期非线性控制单相电流型PWM逆变器,储能电感电流在高于和低于限定值两种情况时逆变器分别工作在续流方式和Boost方式。深入分析研究了这种逆变器一个低频输出周期内的八种电路模式、开关状态方程和高频开关工作过程等稳态原理特性,推导出了电压传输比、储能电感电流限定值、储能电感、输入和输出滤波器、功率开关电压和电流应力等主要参数的设计准则。设计并研制成功的1k VA 110VDC/220V50Hz逆变器样机具有单级升压变换、变换效率高、输出波形质量高、储能电感小等优点,证实了所提出研究方案和理论分析的正确性,有效地克服了传统单相电流型PWM逆变器的固有缺陷。

差动Buck-Boost直流变换器型高频环节逆变器

从差动结构的角度提出了差动Buck-Boost直流变换器型高频环节逆变器电路拓扑,该逆变器是由2个相同的、输出反相低频正弦脉动直流电压的高频电气隔离双向Buck-Boost直流变换器以差动电路构成。针对该逆变器的特点采用电压瞬时值反馈互补双向控制策略。给出了逆变器稳态工作时的4种工作模式,根据4种工作模式分析逆变器在一个低频输出电压周期内阻性、感性和容性负载下的稳态工作原理。利用开关状态等效电路进行分析计算得到了不同占空比下的逆变器标幺外特性,给出了关键电路参数的设计。实验结果证实了此逆变器及其控制策略的正确性与可行性。

单相Boost型SPWM并网逆变器研究

论述了单相Boost型并网逆变器的电路拓扑、工作模态和两种正弦脉宽调制(SPWM)控制策略,深入研究了改进SPWM控制单相Boost型并网逆变器存在的储能占空比与电压传输比不平衡引发的现象,以及基于调制函数推导了逆变器储能电感电流的交、直流分量与电路参数之间的关系,揭示了该逆变器存在储能电感值大、储能电感电流大、输出并网电流波形畸变严重、变换效率低等固有缺陷的机理。提出一种新颖的单相Boost型SPWM并网逆变器,仿真和实验结果证实了理论分析的正确性。

单级单相升压型光伏并网逆变系统

在分析传统单级单相升压型逆变器固有缺陷的基础上,提出一种单级单相升压型光伏并网逆变系统,并对构成这种系统的附加储能电感旁路开关的电路拓扑、限制储能电感电流的两种开关方式、非线性脉宽调制(pulse width modulation,PWM)单周期控制策略、储能电感电流限定值、一个低频输出周期内的开关状态等效电路和工作模式、主要电路参数设计、系统建模分析等技术进行深入的理论分析,获得了研究结论。附加的旁路开关及其两种开关方式解决了储能电感能量过剩的问题,有效降低了储能电感及其电流;非线性PWM单周期控制策略,是通过采样并反馈逆变桥输出电流实时地调节逆变器的馈能占空比,使逆变桥输出电流在每个开关周期的平均值跟踪基准正弦信号以获得高质量的并网电流波形。设计并研制的1k VA 110V/DC-220V/50Hz样机实验结果证实了所提出拓扑和控制策略的可行性,为单级升压中小容量并网逆变场合提供了一种有效方法。

单相电流型PWM逆变技术综述

在分析了传统单相电流型PWM逆变器固有缺陷的基础上,系统地论述了从电路拓扑、控制策略等方面提出的多种解决其缺陷的方案,并给出了设计实例与特点,获得了重要结论。电路拓扑方面的解决方案包括差动双向Boost直流变换器型逆变器、组合式Boost/Buck/Buck-Boost逆变器、附加反激AC-DC能量回馈电路的单相电流型高频环节逆变器等,具有满足Boost变换器控制规律、电路复杂、损耗大等特点;控制策略方面的解决方案包括具有补偿环节的非线性调制控制策略和无源性控制策略等,具有输出波形质量高、储能电感大等特点;电路拓扑和控制策略两方面的解决方案包括输入侧串并联谐振器的单相电流型逆变器、具有储能电感电流限定非线性PWM单周期控制单相电流型逆变器等,具有输出波形质量高、储能电感小、变换效率高等特点。

带有源缓冲的单级单相电流型逆变器

为了实现单级升压逆变,提出了一种带有源缓冲的单级单相电流型PWM逆变器,及其状态量限定下的输出电压反馈复合单周期控制策略,并对构成这种逆变器的电路拓扑、控制策略、关键电路参数设计、系统建模和仿真等进行了深入分析和研究,获得了重要结论。该逆变器电路拓扑主要由储能电感、有源缓冲电路、电流型单相逆变桥构成,存在三种工作模式和四种电路模态,通过三种工作模式的灵活切换达到限定储能电感电流和缓冲电容电压等状态量的目的,通过前馈储能电感电流和反馈输出电压的复合单周期控制实现输出正弦电压的稳定。1 kVA 100 V DC/220 V 50 Hz AC逆变器的原理实验结果表明,所提出逆变器能实现单级升压逆变,具有输出电压波形质量高、负载适应能力强和动态性能好的优点。

基于工程背景的“模拟电子技术”课程教学模式

"模拟电子技术"课程内容复杂、抽象,按常规教法很难使学生尽快入门。本文提出了基于工程背景的教学模式,将具有工程背景的实例贯穿于课程教学。通过教学实践表明,该教学方法有利于激发学生的学习兴趣,加深学生对各章节电路功能的认识和理解,提高学生综合应用知识的能力。

三相并网逆变器基准正弦电路研究

与电网电压同步的三相基准正弦电路是三相并网逆变器的重要组成部分。这里提出并研究了一种新颖的与电网电压同步的数字化三相基准正弦电路,它由电网电压取样电路、正弦波/方波转换电路、时钟信号形成电路等构成。对其各单元电路的原理进行论述,给出了关键电路参数设计准则。实验结果表明,该基准正弦电路与三相电网电压同步,输出电压谐波畸变率小,幅值可调且不受电网电压波动的影响,简单实用,价格低廉,在并网逆变器、UPS和AC/AC变换中具有重要的应用价值。

大升压比DC/DC变换器抽头储能电感设计

磁性元件的设计较为依赖经验公式和方法,设计结果通常具有一定的不确定性。针对大升压比DC/DC变换器提出了利用占空比、升压比和电流突变量三者之间的约束进行估算抽头储能电感关键参数的设计方法,提出了Maxwell电磁场仿真和Psim电路仿真相结合的抽头储能电感绕制方案的寻优。仿真结果表明,所估算的理论参数正确,通过仿真能获得变换器在使用不同绕制方式下电感产生的不同系统性能参数,方便设计者根据实际需求来寻找最合适的制作方案。

超声波流量计的原理、应用和发展

本文简单介绍了超声波流量计的工作原理,并就工业上常用的基于时差法、频差法和多普勒法原理的超声波流量计进行深入讨论,同时针对这些方法测流量时误差的来源分别进行了分析,提出了相应的改进措施,并展望了未来的发展前景。

基于建筑信息模型技术的历史建筑保护研究

本研究以历史建筑保护和城市发展为学科主线,以计算机技术为理论工具,以多年建筑遗产调查与研究成果为基础,注重跨学科的交叉,侧重采用数据分析手段,以研究城市历史建筑保护模式与方法为目的,设计面向历史建筑的BIM信息集成平台,建立在多维数据模型基础上的BIM数据仓库分析与处理技术,为城市建设和开发提供科学有效的依据。

基于相关因素分析的福建省居民电价水平研究

针对福建省居民电价制定的问题,结合居民电力消费的特点,综合单因素分析、弹性分析和消费结构比较分析的结果,得出一个适合本省居民承受能力的电价水平区间,以供电价调整决策参考。

高校维修工程管理的探讨

为了加强高校建筑的修缮工程管理,保证工程质量,提高经济效益和社会效益,必须建立健全高校维修工程管理制度。文章结合武汉大学维修工程管理实践,对高校维修工程管理的相关问题进行探讨。

高校维修工程管理信息系统的开发

通过武汉大学后勤保障部维修工程管理信息系统的建立,实现了学校维修工程数据的共享和数据的集中管理,对相关数据能够做到及时查询、审核,减轻管理人员负担,提高工作效率和数据统计、汇总质量,管理信息系统还保证了系统的安全以及数据的安全、正确。