开关电容DC-DC变换器的设计方法

在对开关电容ＤＣＤＣ变换器进行稳态分析的基础上，研究了面向设计的几个关键技术问题，提出了开关电容ＤＣＤＣ变换器的设计方法，并通过了实验和仿真的手段加以验证．

限流式统一潮流控制器参数设计及优化

以系统限流指标、统一潮流控制器最大补偿度、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)电压电流限值和直流电压限值为依据,改进了限流式统一潮流控制器(UPFC-FCL)的短路数学模型。为保证短路过程中直流电容电压不超过限值,提出了一种新的直流电容计算方法。将直流电容纳入短路限流回路,对直流限流电感的选择进行了优化,提高了装置的可靠性和经济性。建立了100 V/3 kV·A小样机实验模型,验证了限流式统一潮流控制器设计参数的合理性和有效性。

兆瓦级全功率风电并网变流器功率组件设计

在考虑交流电流纹波的基础上,提出了一种估算精度高的功率损耗简单分析方法;直流电容温升与电容电流纹波密切相关,考虑功率组件间杂散参数对电容纹波电流分布的影响,提出了一种分析电容纹波电流的简单方法。最后,设计了包含功率器件、散热器、直流电容、电流传感器等器件的1 MW标准功率组件,并对所设计的功率组件进行了全面的测试。测试结果验证了所提出功率损耗估算方法和直流电容纹波分析方法的有效性,可满足兆瓦级全功率风电变流器的设计要求。

功率硬件在环仿真中功率接口直流电压控制及电容参数设计

作为功率硬件在环(PHIL)仿真中连接数字侧和物理侧仿真的互联装置,功率接口对PHIL仿真系统的稳定性起决定性作用。物理侧负载扰动所引起的直流电压波动是影响功率接口的稳定运行的关键问题之一。针对这一问题,为了提高PHIL仿真系统稳定性,考虑控制时滞,提出一种基于直流输出电流前馈的直流电压改进控制策略,并给出了其前馈系数的参数设计方法。根据变流器交直流侧有功功率平衡关系,利用小信号分析方法,建立了功率接口交直流统一模型,通过该模型分析并证明了所提控制策略在负载小扰动情况下抑制直流电压波动的有效性。提出一种直流电容参数计算方法,并证明前馈控制可以有效地减少直流电容。最后,仿真和实验验证了所提方法的有效性。

模块化多电平变流器子模块电容的设计方法

研究模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)中桥臂的功率特性,并求得桥臂的瞬时功率解析表达式和MMC稳态运行时流过桥臂电流的直流分量。通过研究桥臂的等效充放电电路,求出充放电电流的解析表达式,并据此导出电容电压波动分量的解析表达式。根据电容电压波动分量的表达式,画出电容电压波动分量的幅值与调制比和功率因数角的关系曲线,并分析波动分量的来源及特性,求取波动分量的幅值与调制比和功率因数角的解析表达式,进而提出电容大小的设计方法。通过算例验证了电容电压波动分量的表达式和电容设计方法的正确性。

降低直流线路损耗的并联电容换相换流器单位功率因数控制策略

电网换相换流器的交流滤波器组和无功补偿装置占地面积大,在交流电网故障时容易发生换相失败;改进型并联电容换相换流器(ESCCC)能减小换流器占地面积,提高抵御换相失败的能力,但通过阀侧电容投切实现单位功率因数控制会影响谐波特性。针对此问题,并考虑直流线路损耗优化,文中提出了一种基于ESCCC并结合交流母线侧电容投切的新型单位功率因数控制策略。首先,建立了拓扑结构和数学模型,分析了单位功率因数控制的原理;然后,提出新型控制策略,采用新的谐波评价指标设计了滤波电感、电容等参数;最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证控制策略的有效性和参数设计的合理性。仿真结果表明,ESCCC能在全工况下实现单位功率因数控制,并且降低了直流线路损耗和换相失败概率。

一种直流输入滤波电容器的容量最优设计方法

提出了一种实用的输入滤波电容量最优设计方法。运用该方法，根据变换器拓扑、工作模式、输入功率、输入电压、开关频率、占空比，依据输入电压纹波等指标要求，可以定量计算出符合指标要求的、满足多种设计边界条件的输入滤波电容器的容量参数。

50 kW直流发电机组滤波电路设计和优化

本文主要叙述了50 kW直流发电机组在运行的过程中出现滤波用电容板烧毁,经过分析和验证,找出了电容器板烧毁的原因,并对滤波电路进行了优化设计。

基于自举电容复用技术控制DC-DC状态系统实现

复杂DC-DC系统对于状态控制需求的增长与系统小型化通用性之间的矛盾,使引脚复用技术成为复杂DC-DC状态控制的首选方案。通过引入顺序脉冲控制原理,设计了一款基于顺序脉冲发生器的自举电容检测系统,并应用于线缆补偿的恒流恒压DC-DC系统中。测试结果表明系统可通过改变自举电容容值对线缆补偿档位进行调节,系统稳定可靠。

分布式免维护站用超级电容直流后备电源的研究

针对变电站集中式直流电源固有的缺陷和维护成本高的问题,提出了一种基于超级电容的分布式免维护站用直流后备电源的方法。通过对超级电容的特性和直流电源所供负荷的特性的分析,设计了双向DC-DC变换器及控制单元,给出了关键元件的参数计算方法,并讨论了分布式直流后备电源的安全接入方式。现场试验结果表明,所设计的直流电源模块满足了变电站事故处理的要求,并且免维护,可有效提高直流系统供电可靠性。