适用于直流电网的推挽式直流自耦变压器及其控制策略

基于双有源桥拓扑结构的能量传输机理,通过融合直流自耦变压器与模块化多电平换流器的拓扑演绎规律,提出了具有高传输效率和高运行可靠性的推挽式直流自耦变压器。分析了推挽式直流自耦变压器的工作机理、控制策略和系统参数对运行特性的影响。通过采用特定拓扑结构的四绕组变压器并结合推挽式工作模式,推挽式直流自耦变压器内部的特定四绕组变压器可由2个相同的单相双绕组变压器等效代替分析,极大简化了稳态控制策略的设计难度。PSCAD/EMTDC仿真验证了推挽式直流自耦变压器的技术可行性与有效性。

推挽式直流自耦变压器直流故障隔离策略

推挽式直流自耦变压器功率传输效率高,但其并不具备电气隔离能力。通过配置直流断路器或全桥子模块等现有技术虽能够隔离直流故障,但存在成本高昂问题。为了降低直流故障隔离成本,研究了推挽式直流自耦变压器的直流故障隔离策略。首先,介绍了推挽式直流自耦变压器的拓扑与工作原理,分析了四绕组变压器的运行特性,推导建立了推挽式直流自耦变压器端口电压与桥臂输出电压间的关系。然后,基于直流故障响应特性的分析结果,提出配置直流故障隔离组件的推挽式直流自耦变压器,给出相应的直流故障隔离策略。当发生直流故障时,推挽式直流自耦变压器可以快速控制端口电压、阻断故障电流,从而维持非故障直流系统稳定运行,并降低设备造价。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真验证了推挽式直流自耦变压器直流故障隔离策略的可行性与有效性,并对比了多种具备直流故障隔离能力的直流变压器的技术经济性。

校园绿化景观设计初探

校园的绿化景观营造是一项意义非凡的工作,因为通过它可以传承校园的历史和文化、传递生态可持续发展的理念。本文探讨的校园专指中小学的校区,主要以北京市二中校史馆前庭院设计和北京市景山学校景观绿化设计为实例,详细介绍校园绿化设计的一些基本要素和必须遵循的原则。

中压直挂式供电质量综合提升装置及其负载电压控制策略

为了综合提升中压(10 kV)供电系统的电能质量,满足集中式电力高敏感负载对供电可靠性的要求,提出了一种中压直挂式供电质量综合提升装置及其负载电压控制策略。首先,介绍了该装置的拓扑与工作原理。该装置通过隔离电抗器实现电网与负载间的阻抗隔离,弱化电网电能质量对负载的影响;采用级联H桥型电池储能系统支撑与控制负载电压,实现负载侧持续性高质量供电。其次,分析了装置中关键设备隔离电抗器与并网电抗器对装置运行特性的影响。然后,提出了综合装置并网运行与离网运行的负载电压控制策略,实现对电网注入功率、负载电压频率与幅值的快速控制。最后,通过仿真分析与实验样机测试验证了所提装置及其负载电压控制策略的可行性与有效性,并对比了多种电能质量提升装置的技术性能。

阻抗隔离型中压供电质量综合提升系统输出电压控制策略

针对高敏感、大容量用户的供电需求,阻抗隔离型中压供电质量综合提升系统拓扑在输出功率、运行损耗、检测性能要求等方面具有优势。以实现供电质量综合提升和兆瓦级功率输出为目标,提出了一种适用于该系统并网和离网运行的输出电压控制策略。详细分析了系统运行原理,并建立了系统含升压变压器的数学模型;结合系统通过电抗器对电网隔离的特性,为稳定负载电压和提升系统惯性,提出了电压–功率自主控制,并实现有功功率稳态输出无静差;引入了滤波电容电流反馈的系统阻尼优化控制,以抑制电网等扰动变化时的暂态谐振,同时提升系统稳定性;定量分析系统数学模型中输出电流对负载电压稳定的扰动影响,对此提出了基于虚拟串联阻抗的输出电压优化控制以实时提升电能质量。研究结果表明:当兆瓦级负载功率变化和电网发生多种电能质量问题时,系统能够实时保证负载电压高质量稳定输出和提供功率支撑,并通过仿真对比验证了所提控制的有效性。

单向推挽式直流自耦变压器拓扑及其控制策略

基于推挽式直流自耦变压器(PPDAT),本文提出了一种新型单向直流变压器,根据功率传输方向,可划分为升压型PPDAT(UU-PPDAT)与降压型PPDAT(DU-PPDAT)两类单向直流自耦变压器拓扑。首先,介绍了UU-PPDAT与DU-PPDAT的拓扑与工作原理,两类拓扑中都包含桥臂(串联半桥子模块)、四绕组变压器与全波整流电路。基于四绕组变压器的特定属性与桥臂输出电压控制,UU-PPDAT与DU-PPDAT能够实现对各绕组两端电压的精准控制,进而控制全波整流电路对电容的充电功率,维持互联直流系统间功率的正常传输。其次,设计了适用于UU-PPDAT与DU-PPDAT的通用型控制策略,基于功率传输要求得到桥臂输出电压交流分量,结合桥臂输出电压直流分量与阀级控制,得到桥臂中串联子模块开关信号。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真验证了单向PPDAT拓扑及其控制策略的可行性与有效性。