Some Properties of First Order Differential Operators

We study some properties of first order differential operators from an algebraic viewpoint. We show this last can be decomposed in sum of an element of a module and a derivation. From a geometric viewpoint, we give some properties on the algebra of smooth functions. The Dirac mass at a point is the best example of first order differential operators at this point. This allows to construct a basis of this set and its dual basis.

基于单边调制映射函数的LCC-HVDC直流侧阻抗精确建模

阻抗模型是电网换相换流器型高压直流输电系统小信号稳定性分析的重要基础,阻抗模型的准确程度直接影响系统小扰动稳定性分析。该文首先从同步触发原理出发,引入基于单边调制产生的映射函数,该函数蕴含控制及换相信息,可以准确建立换相/非换相期间交直流侧的映射关系;其次,考虑换相动态并通过谐波线性化和傅里叶变换建立完整的直流侧电压和交流侧电流的频域小信号动态模型;再次,考虑控制和换流阀阻尼回路,建立整流侧和逆变侧直流阻抗解析模型;最后,以CIGRE高压直流标准测试模型为例,基于PSCAD/EMTDC平台验证了直流侧阻抗模型的准确性及其用于小扰动稳定性分析的有效性。

智能型装配式直流电源设备的组成原理

采用功能分单元智能化设计,用积木快速装配式结构,根据负载需求灵活扩容,实现直流电源设备的扩容性、通用性和互换性,增强了临时电源屏的功能灵活性,为现场操作提高效率。

基于HPLC的低压台区三相不平衡优化调整方法

针对低压台区三相不平衡的问题,提出了一种基于HPLC的低压台区三相不平衡优化调整方法。该方法首先基于HPLC模块构建台区相位拓扑图;根据获取的变压器侧、各主干线、各支路、各计量点的用电负荷数据,计算各节点及用户终端三相不平衡度;最后采用模型预测控制方法,获取兼顾三相不平衡度和换相操作次数最小化的换相调整策略。试点应用表明,所提方法能在保证换相操作次数较少的情况下,实现三相负荷相对平衡,使试点台区线损率由3.56%下降至2.75%。

空间矢量调制的矩阵式变换器仿真模型研究

该文用Matlab Simulink 建立了空间矢量调制的矩阵变换器的2个仿真模型,1个简化模型,1个复杂模型。简化模型中,开关矩阵由9个理想开关组成, 不考虑任何换流引起的短路问题。在用于验证控制策略改进方法,试验外围电路参数及模型中模块的正确性时,简化模型可代替复杂模型。复杂模型主要用于模拟实际系统,用于检验在简化模型下已验证的策略或参数在实际条件下的工作情况。2个仿真模型的结果证明:矩阵式变换器的简化模型在验证功能上和实际模型能达到同样的效果,并能大大提高工作效率。2个仿真模型为矩阵变换器软、硬件的研究和调试带来极大方便。

一种减小无刷直流电机换相转矩脉动的调制方法

无刷直流电机具有能量密度大、转矩大等优点,但是其结构特点和传统的换相方法导致其存在换相转矩脉动的问题。为了减小换相转矩脉动,采用一种基于PWM_ON的新型换相控制方法。在非换相区,采用PWM_ON调制;在换相区,采用三相绕组同时调制,并计算每一相调制占空比,使关断相电流下降速率与导通相电流上升速率相等。所采用的方法计算简单,能明显地减小换相转矩脉动。给出了换相区间关断相和导通相占空比的计算过程,得出了在换相区间关断相和导通相占空比的关系,通过实验验证了所采用方法的正确性和有效性。

双级矩阵变换器驱动异步电动机的特性分析

分析了双级矩阵变换器的拓朴结构特点;推导出双级矩阵变换器整流级的脉宽调制算法和逆变级的空间矢量调制策略,并阐述了零电流换流的原理。在MATLAB/SIMULINK平台上建立了双级矩阵变换器的仿真模型,并针对其驱动异步电动机起动、运行的开环系统进行仿真。仿真结果验证了所提出的控制策略的可行性和正确性,表明双级矩阵变换器输入电压和电流为正弦脉冲,且基本同相位;输出线电压为正弦脉冲宽度调制且基波分量为绝对主要成分,具有优良的输入和输出特性。

矩阵式电力变换器的控制策略综述

对矩阵式电力变换器的几种控制策略进行了比较,分析了直接变换法、间接变换法和滞环电流踉踪法的基本原理和电压传输比。把矩阵变换器等效成一个虚拟的整流器和一个虚拟的逆变器,以虚拟逆变器为例,介绍了电压空间矢量脉宽调制(VSVPWM)技术的控制策略,并进一步探讨了实现这些控制策略的安全换流问题、开关损耗问题和谐波抑制问题。

一种消除无刷直流电动机换相转矩脉动的PWM调制策略

无刷直流电动机由于本体设计和特有的控制策略存在较严重的转矩脉动问题。为了解决这一问题,提出一种简单的消除换相转矩脉动的换相区PWM调制策略。在换相时,通过三相配合调制,将换相过程中的每个PWM周期分成包含5个中心对称区间的3个功能区。通过计算给三相中的每一相分配不同的调制占空比,使关断相电流的下降速度和导通相电流的上升速度在每个PWM周期内保持相等。所提方法不仅可以消除转矩脉动,还可以通过不同的功能区比例组合来调节换相持续时间。给出所提方法的推导过程,并通过实验验证了所提方法的正确性和可行性。

基于矩阵变换器的AC/DC变换器

对传统的三相/三相矩阵变换器进行变换,得到一种新型的AC/DC变换器拓扑,并对该电路的工作原理进行了分析,通过在变换器的高频部分加入变压器,既实现了输入和输出的电气隔离,又减小了系统的重量和体积。本文对所采用的基于输入电压的双线电压调制策略机理进行了详细的分析,推导了在该调制策略下的输入电流和输出电压的表达式,说明采用该调制策略能实现三相交流输入侧电流正弦和单位功率因数,输出电压与调制指数之间存在线性的关系。采用MOTOROLA的16位微处理器和CPLD协调控制制作了一台样机,验证了理论和控制方法的正确性和可行性。

基于逆阻式IGBT的三相/单相矩阵式变换器

针对三相/单相矩阵式变换器系统,提出一种平均电压脉宽调制方法,通过实时检测三相输入相电压,经过简单计算即可对输出进行正弦调制。采用新型开关器件逆阻式IGBT(RB-IGBT)实现了一台3kW的三相/单相矩阵式变换器样机,并针对RB-IGBT独特的漏电流特性,提出一种基于输入电压大小检测、适用于RB-IGBT的两步换流方法。实验结果表明,该样机可以实现正弦的输出波形。从而证明了本文提出的控制策略和换流方法的有效性和可靠性。

高频链矩阵整流器的研究综述

高频链矩阵整流器通过三相?单相AC/AC矩阵变换器与高频链结合并经由单相整流电路组合而成,自提出以来已获得长足发展。首先介绍了几种典型的高频链矩阵整流器拓扑结构,并重点分析比较了其高频调制策略,其中双极性电流空间矢量调制策略显示了较佳的综合性能。随后从控制方法和换流策略2个角度,系统回顾了高频链矩阵整流器的研究现状,并指出亟待解决的关键性问题。最后对其应用前景进行了展望,所述内容可为高频链矩阵整流器的研究提供一定的理论基础与技术参考。

一种新型ZCS-PWM Buck变换器研究

介绍了一种新型零电流开关(Zero Current Switching,简称ZCS)脉宽调制(Pulse Width Modulated,简称PWM)Buck变换器,它能在整个负载范围内实现主开关管和辅助开关管的ZCS以及所有无源功率器件的零电压开关(Zero Voltage Switching,简称ZVS)。详细分析了该变换器的工作原理,并通过一台300W,30kHz样机验证了该电路的可行性。

矩阵变换器输出波形畸变分析及改善方法

矩阵变换器在低频低调制比输出时输出波形畸变较为严重,目前还没有文献较全面地分析其原因和补偿方法。对影响矩阵变换器输出波形畸变的原因进行分析,认为输出波形畸变是由多种因素造成的,主要包括窄脉冲、换流延时和管压降等。针对影响输出波形畸变的主次要因素,提出相应的改进方法,提出直接时间补偿方法以抵消换流延时带来的波形畸变;在极低调制比输出时,对管压降进行前馈补偿。实验证明,采用本文所提出的方法,较好地解决了输出电压波形畸变的问题,提高了矩阵变换器的运行性能。

牵引逆变器多模式分段同步调制算法FPGA程序设计与实现

大功率牵引传动系统具有低开关频率的特点,在列车运行全速域范围内,牵引逆变器广泛采用多模式调制算法。该文给出了一种基于特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的多模式调制算法,并加入切换控制算法以保证不同模式之间平滑切换。然后,给出该算法基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的详细设计方案,分析顶层设计逻辑和通信方法。最后,搭建基于DSP(TMS320F28335)+FPGA(SPARTAN XC3S400)为控制器的RT-LAB半实物实验平台,对该多模式调制算法进行了半实物实验研究,并给出多模式调制算法的FPGA实现设计方案。半实物实验结果验证了该算法的正确性和FPGA设计方案的可行性。

一种交直流系统连锁故障预测方法及风险评估

随着大容量直流线路的相继投运,交直流系统连锁故障预测模型的完善日益迫切。针对目前研究缺乏交直流相互作用过程的动态特性仿真,提出一种基于多时间尺度的交直流系统连锁故障预测方法。首先将连锁故障划分为3种时间尺度过程,并根据不同的时间尺度建立相应的仿真模型。其中短时间尺度过程考虑直流换相失败、暂稳、交流线路严重过载;长时间尺度过程考虑交流线路一般过负荷和重载开断,并包含短时间尺度;极长时间尺度过程考虑负荷波动,并包含长时间尺度。其次,以IEEE_(39)节点系统为例,对使用该预测方法形成的连锁故障过程进行分析,并与其他方法形成的连锁故障过程进行对比,主要从时间尺度特性及与实际的负荷情况两方面展示了预测方法所具有的优越性。最后对事故链各阶段不同控制措施的平均故障风险和有无直流调制的预测路径风险进行分析。结果表明:不同控制措施在不同阶段存在风险差异以及将直流调制加入控制措施中可减少控制代价。

基于DSP和CPLD的单级矩阵变换器设计

为了加快矩阵变换器(Matrix Coverter,简称MC)产品化的步伐,研制了基于M57962L驱动的双向开关模块构成的5kW单级MC样机,提高了系统的可靠性和集成度。分析了单级MC的间接空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略和四步半软换流的优化方案,讨论了硬件电路的参数设计,以及基于数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的软件设计方案。实验结果很好地验证了设计的可行性,为MC早日实现产品化提供了有效的设计方案。

一种可靠换流的双级矩阵变换器载波调制策略

为了提高双级矩阵变换器(TSMC)换流可靠性,提出了一种新的基于载波的调制策略。整流级采用双调制波来延长整流级零电流换流时间,解决了因窄脉冲导致换流失败和输入电流畸变的问题。逆变级采用60°开关钳位的调制函数作为调制波,减少了逆变级1/3倍的换流次数。协同调制时,整流级在相邻两个载波周期内以等腰三角波作为载波,逆变级在每个载波周期内以梯形波作为载波,保证载波周期过渡前后开关状态一致,分别消除了整流级和逆变级在载波周期过渡时的换流过程,进一步提高换流可靠性。分析了整流级最小换流时间与逆变级调制系数之间的关系。最后,建立TSMC实验样机,与现有的两种载波调制策略进行了对比,验证了本文策略的正确性及优越性。

三相高频链矩阵式逆变器的HPWM调制策略原理与实现

安全换流是制约矩阵式变换器实用化的关键问题,高频链与矩阵变换器相结合时,高频变压器环节更为换流增添了复杂因素。本文就三相高频链矩阵式逆变器的换流问题展开研究,针对电路拓扑的结构特点,运用解结耦思路以常规逆变器的角度分析和控制矩阵变换器,提出一种新型无谐振的混合脉宽调制策略,构建了核心的调制组合逻辑,详细分析了变压器高频交流周期内变换器的工作状态。运用该调制策略可以在没有任何辅助检测环节的条件下有效解决双向开关固有的换流问题,且能实现开关零电压或零电流动作。仿真和实验一致验证了所提出的调制方案和所设计的实现逻辑是可行与实用的。

PWM调制下无刷直流电机的转矩脉动抑制

分析无刷直流电机在PWM调制下稳态时的换相过程,通过在换相期间的PWM调制来实现高、低速条件下的换相转矩脉动补偿控制,确定了保持换相期间非换相相电流幅值不变的换相时间。分析PWM调制方式对三相六状态二二导通无刷直流电机控制系统的影响,提出了在PWM_ON_PWM调制方式下的换相转矩脉动补偿控制,不但能够完全消除非换相期间由于关断相出现电流而引起的电磁转矩脉动,而且能够完全补偿由于换相而引起的转矩脉动,实现电机在低速和高速时的无转矩脉动控制。