基于PEBB的新型储能变流器

将PEBB(Power Electronic Building Block)技术应用在电力储能领域,构建基于PEBB的新型储能变流器,克服了传统变流器的一系列缺点。经试验证实,构建的变流器在对阀控密封式铅酸蓄电池(VRLA)充放电时,能获得较好的电流、电压波形,也满足电网谐波的要求,起到了"削峰填谷"的作用。

三相逆变电源的集成PEBB模块化设计

以250kVA 三相逆变电源装置为例,采用 DSP 全数字控制,从软件和硬件两个方面介绍了模块化的设计方案,初步进行了电力电子集成技术的研究。

分布式数字控制和PEBB技术

介绍了分布式数字控制和电力电子结构块的概念及其特点。通过一个标准化的通信协议 ,使各个不同的电力电子结构块通过一个控制主板 ,实现数据包的传递 ,构成一个可靠的控制系统。

基于PEBB概念的链式结构DSTATCOM换流模块设计

为提高链式结构DSTATCOM的补偿性能和可靠性,基于电力电子积木(PEBB)概念设计了其"即插即用"型基本功率单元——基于H桥逆变器的换流模块(HCM)。介绍HCM的主电路主要设计选型,并针对额定容量278 kW、电流600 A的HCM进行了结构和散热设计。为提高HCM工作灵活性和抗干扰能力,基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)设计模块控制器,实现对模块控制、检测和采样,采用专用驱动核芯片设计驱动电路工作,完善保护并提高模块稳定性。介绍了用于HCM测试的实验平台,在10 kV/±3 Mvar的DSTATCOM工业样机上运行所设计的HCM,验证了模块的各部分功能的运行性能和可靠性。

PEBB结构变流器在全钒液流电池中的应用

文章简要介绍了变流器的相关背景、研制目的,设计基于三个模块的全钒液流储能变流器,克服了传统变流器的一系列缺点。经实验证实,构建的储能变流器在对全钒液流电池充放电时,能获得较好的电流、电压波形,也满足电网谐波的要求,起到了平衡负荷作用。因此,变流器的系统测试结果满足实际使用需求。

基于智能PEBB的风电变流器模组设计

针对风电变流器易损坏且难于维护的问题,提出一种新型的变流器智能模块化技术,将电力电子模块(power electronic building block,PEBB)模块化技术应用于风电变流器。该技术采用现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array,FPGA)构成底层控制的核心控制板,该芯片资源丰富、可靠性更高;且该控制系统具有在线智能故障诊断功能,能及时掌握变流器模块工作状况,在模块发生故障时可准确定位及时更换;通过PEBB模组并联的一致性和均流控制,有效抑制了模组间的环流。Matlab/Simulink仿真和实验验证该模块化技术的正确性和合理性。

基于IGBT并联技术的大功率PEBB模块研制

为了扩大电力电子装置的输出容量,可以对IGBT器件或者电力电子线路进行并联。前者在对功率密度、性价比要求较高的环境,如电动汽车、舰船和飞机上更为实用。在回顾前人对绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistorI,GBT)并联技术研究的基础上,解释了正温度系数IGBT适合并联的原因,总结了并联使用时的基本原则,然后提出了并联使用时的通用性评价指标。在此基础上,将电力电子积木(PowerElectronicsBuildingBlock,PEBB)的设计理念应用在IGBT模块并联中,构建了一个输出电流可以达到1.2kA,容量为1.4MW的PEBB模块。试验证明,提出的并联评价指标具有很强的可操作性,设计的PEBB模块也具有很强的实用性和很高的性价比。

适用于PEBB采样系统的高速光纤隔离通讯装置

为了解决系统中较高电压电流变换率对采样产生的干扰问题,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的光纤隔离采样通讯装置,并阐述了该装置的具体设计思路及步骤。这种装置可实现信号采样并进行数字化传输和接收,具有优良的绝缘性能和暂态特性,对复杂电力电子系统隔离采样及信号传输有工程实用价值。最后通过实验给出了两个节点间数据传输波形及延时,分析和计算结果证实该装置的有效性。

电力电子积木(PEBB)技术的发展与展望

电力电子积木是电力电子行业内的一个新概念,最初是用于军用设备中。但是由于它组装方便、功率密度高、应用范围广等特点,目前已经在光伏、风能等多个行业得到了应用。本文介绍了电力电子积木的概念、优势、应用实例以及未来的发展趋势。

基于PEBB的并联有源电力滤波器在立辊轧机中应用

有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功功率的新型电力电子装置。基于电子组块PEBB(PowerElectronicBuildingBlock)的有源电力滤波器的控制系统主要由谐波检测电路和补偿电流发生电路组成,其基本原理是由谐波检测电路检测出被补偿对象的谐波电流,然后经过补偿电流发生电路采用滞环比较方法控制补偿电流的变化,最后得到期望的电源电流。该装置采用比例积分(PI)控制器使直流侧电容电压维持在要求的水平。该装置通过现场的智能仪表和系统管理软件可以对电能质量进行监视与校正,在立辊轧机上的实验运行取得了良好的效果。

SCI通信在开放式体系结构电力电子系统集成中的应用

针对复杂的高电压等级的电力电子系统控制的要求和产业界对于系统集成的需求,分析了基于软件分层的开放方式电力电子数字控制方案,提出了通用电力电子数控平台的概念,介绍了PC与TMS320LF2407ADSP间进行串行通信的原理,给出了通信协议,并分别对PC和DSP的数据转换、编码、解码、发送、接收进行了详细讨论,给出了部分关键代码。最后,通过试验验证了方案的可行性,并给出了试验波形。

基于光分路器的MMC分布式控制系统架构

为了解决传统分布式控制架构中光纤和光模块用量大、安装布线复杂以及PEBB间不同步的问题,将无源光纤网络系统的思想应用于MMC控制系统架构的设计,提出了基于光分路器的MMC分布式控制系统架构。新型控制架构由主控制器、PEBB和光分路器组成。主控制器与每个相单元所有PEBB控制器之间通过两个光分路器连接,一个光分路器用于传输主控制器发送至PEBB控制器的下行信号,另一个光分路器用于传输PEBB控制器发送至主控制器的上行信号。实验与仿真结果表明,基于光分路器的MMC分布式控制系统架构可以大大减少光纤和光模块使用量并保证PEBB之间的同步,使MMC系统正常运行。

电力电子分布式数字控制网络的同步策略对比分析

基于电力电子标准模块(PEBB)构建的电能变换装置具有低成本、易于重构、高可靠性等优势,采用分布式数字控制结构,其中级联环形拓扑是其通信结构的一种主要解决方案。环网拓扑本身特性决定了实现网络节点间的同步是一个关键技术问题。阐述了2种用于环网拓扑的同步策略,分别为基于网络时钟的同步方法和基于时间戳的同步方法。针对实际运用,从同步精度、同步速度、资源消耗、稳定性等方面对2种同步策略的优劣进行了对比分析。

基于电力电子模块技术的电力储能接入系统研究

介绍电力电子模块技术,并研究基于电力电子模块技术的电力储能接入系统的基本结构与控制结构。进行实验后的结果证实,实验中构建的变流器在对电力储能电池充放电时,能获得较好的电流、电压波形,也满足电网谐波的要求,起到了"削峰填谷"的作用。

功率硬件在环双馈风机仿真系统

基于模型设计开发的理念设计了功率硬件在环双馈风机仿真系统。该仿真系统由上位机、转速采集卡、变频器、异步电机硬件在环仿真实际风机,双馈电机采用模块式背靠背双PWM变流器控制。变流器采用双控制器控制,NI通用控制器进行PWM驱动控制,TI-28335 DSP辅助控制,NI控制器的程序由Simulink模型直接生成,辅助控制器运行普通控制算法、逻辑、软件保护,可根据实验需求配置两者的输出控制量。该系统能够完成各种复杂工况的研究,可以由Simulink模型直接生成控制器运行代码,能够快速实现变流器的复杂控制算法,提高科研效率,降低测试成本。

基于数据流的风力发电变流系统控制软件设计

风能作为可再生能源的重要组成部分,近年来倍受关注.对于风力发电机组,并网变流系统是决定其输出电能质量的关键环节.采用PEBB电力电子集成模块化设计方法,设计了变流系统的硬件结构,然后应用数据流体系设计其控制软件.通过搭建的直驱风力发电变流系统实验平台,观察了有功调节、无功调节以及在外界扰动下系统的抗干扰性能实验结果波形.实验结果表明设计的风力发电变流系统控制策略及软件符合技术指标要求,提高了风电变流系统的工作效率及其经济效益.

现代电力电子集成技术综述

文章从电力电子集成的PEBB/IPEM共同理念出发,描述了现代电力电子集成的相关技术,重点介绍了芯片封装与互连等关键技术,给出了国、内外在这方面的研发状况和发展趋势。

基于电力电子结构块和USB技术的三相电压源逆变器设计

基于电力电子结构块(PEBB)和USB技术设计了一台三相电压源逆变器,分析了其系统组成结构及实现方法,给出了硬件结构图和软件流程图。样机的组建过程和试验结果证明了该方法的简便性、灵活性及可行性,为三相电压源逆变器及其它电力电子设备的设计提供了一种新的思路。

开发集成电气战舰

集成电气战舰是一种具有独特配电系统的战舰,它利用一台发电机组提供舰船的推进动力和船上其他全部设备所需的电力。目前已有两种型号:英国——集成全电气推进器(IFEP);美国——集成动力系统(IPS)