高压大容量储能功率转换系统的拓扑结构比较

高压大容量储能功率转换系统的主电路是储能电池进行充放电控制的基础,选择合理的功率转换系统主电路拓扑结构直接关系到高压大容量储能系统实际应用的可行性。分析变压器升压型变流器并联结构、H桥链式多电平变流器、全(半)桥模块化多电平变流器的单级式与双级式主电路拓扑结构,对比上述拓扑结构的材料成本、工作可靠性、材料功率损耗和输出电能质量。基于数学模型与仿真分析综合比较单位容量投资成本、工作可靠性、系统损耗和输出电能质量,结果显示H桥链式多电平变流器和半桥模块化多电平变流器更适合构建10 kV兆瓦级高压大容量储能功率转换系统。

动力集中动车组电气系统关键技术分析与验证

文章介绍了国外动力集中动车组的研究进展和典型应用,对各种车型的系统配置进行初步对比分析,结合中国动力集中动车组的研发技术水平和应用现状,提出了研制动力集中动车组技术的总体目标、技术特点、技术难点、技术方案,重点围绕动力集中动车组在牵引系统、DC 600 V列车供电和网络控制系统等设计项点,开展关键技术分析与研制。地面试验和现场运营情况表明,该电气系统性能表现良好,能够满足动力集中动车组电气系统各项指标要求,其成功研制为完善国内“复兴号”动车组谱系和高铁“走出去”提供坚实的装备支撑。

混合式潮流控制器关键参数设计与控制策略研究

随着分布式光伏等新能源接入电网的规模快速增长,给新能源电力汇聚、疏散、消纳和电网潮流优化控制带来严峻挑战。基于电力电子技术的柔性交流输电系统装置可有效提升输电网络的传输容量,由大容量Sen变压器(sen transformer,ST)和小容量统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)组成的混合式潮流控制器(hybrid unified power flow controller,HPFC)在实现潮流连续调节的基础上,能够有效提升装置的经济性,具有很好的应用前景。为了确保HPFC调节潮流的准确性和可靠性,给出了HPFC容量分配的一般性方法及其主电路参数确定方法;为解决ST机械有载分接开关和UPFC电力电子开关二者响应速度的协调问题,提出了一种基于预测电流控制的潮流控制策略,并在Simulink中搭建220 kV双回线路及三机九节点系统进行仿真。仿真结果验证了HPFC容量分配方法正确有效,且预测电流控制策略能够合理计算抽头位置,减缓过渡电流对HPFC控制系统的冲击,使系统功率快速调节至目标值。

一种开关磁阻风力发电机新型功率变换系统及其最大功率点跟踪控制

本文提出一种含可变励磁电压且所用开关管数量最少的新型开关磁阻发电机(SRG)功率变换器,包括主电路与励磁电路,主电路所需主开关管数量等于SRG相绕组数,励磁电路仅需一只主开关管。励磁电压与发电电压解耦并可独立控制,励磁电路无隔离环节并与主电路共地。在分析该新型功率变换器工作原理的基础上,针对变速风力发电应用工况,提出基于该新型功率变换器的SRG最大功率点跟踪(MPPT)控制方法,给出励磁电压扰动控制策略。通过对一台750W的SRG样机系统进行仿真和实验,并与基于共上管功率变换器的SRG风电MPPT进行比较,结果表明本文所述新型SRG功率变换器的输出功率增加1.5%,验证了该新型功率变换器及其控制策略的有效性。

一起35 kV跨线故障主变保护先于线路保护动作分析

阐述110 kV巴克什营变电站1号主变后备保护先于巴克线313线路保护动作的故障概况,分析1号主变动作情况和巴克线313保护动作情况。将巴涝线314保护启动信息加入到整个故障分析中。由于线路保护对时不准,利用三相电流突变和零序电压的故障特征,将故障录波波形和线路保护内部波形统一,将整个故障情况进行还原,得出1号主变和巴克线313保护均正确动作。

海上风电柔性直流系统设计及工程应用

针对中国第一个海上风电柔性直流送出工程—江苏如东工程,从系统拓扑方案构建、过电压与绝缘配合、系统功率盈余问题与交流故障穿越技术以及控制保护技术等方面开展了深入研究,构建了轻型紧凑化的海上风电柔性直流系统拓扑方案,取消了海上换流站的启动回路与接地回路等;提出了海陆换流站的避雷器配置方案与参考电压的选取原则,形成了海陆换流站的绝缘配合方案的典型范式;提出了集中式、分布式、混合式直流侧有功功率动态平衡装置的典型拓扑方式,解决了陆上换流站交流侧故障穿越难题;提出了工程的整体控制保护方案,并研究了一种基于电压前馈环节比例谐振控制的有源谐振抑制方法,显著降低了工程的振荡风险。通过工程实际运行,全面验证了所提技术的有效性。

石化项目低压变频电机配电方案探讨

目前石化项目中,低压变频电机应用越来越广泛,低压变频电机的配电显得尤为重要。合理的配电方案才能使低压变频电机发挥应有的作用。针对低压变频电机的主回路、控制回路、电源电缆选型进行分析,并提出设备选型意见及改进措施。

双速风机绕组接法与配电主回路设计简析

根据民用建筑中双速风机额定功率与电动机型号、同步转速的对应关系,以及电动机同步转速与定子绕组接线型式的对应关系,建立双速风机额定功率与配装的两速电动机定子绕组接法的对应关系,并分别图解△/YY型及Y/Y型接法双速风机的配电主回路。

GMC-48JS双动力钢轨打磨车主电路设计

基于大型养路机械的应用现状,以及新形势下大型养路机械对动力传动系统的新需求,研发了GMC-48JS双动力钢轨打磨车,文章主要阐述了GMC-48JS双动力钢轨打磨车主电路的技术特点和设计过程,并对主电路功率进行了详细计算。GMC-48JS双动力钢轨打磨车主电路首次应用双动力供电、交流电传动、无缝转换、低恒速牵引等技术,并顺利通过了为期1年的运行考核,各项性能均达到了预期目标。

仿真技术在电能质量实验教学中的应用

阐述电能质量实验课程的特点,分析硬件实验装置的不足,难以满足实际教学中的需求,提出并设计了基于Matlab/Simulink电能质量治理的仿真实验平台,该实验教学的任务是设计一个有源电力滤波器(Active power filter,APF)的仿真模型,包括主电路建模,参考补偿电流的计算,PWM调制、仿真验证等环节。

开关磁阻电机功率变换器主电路拓扑结构分析

围绕开关磁阻电机的结构组成、开关磁阻电机功率变换器的特点进行了简要梳理。在此基础上,围绕开关磁阻电机功率变换器不同类型电路的拓扑结构展开分析,包括半桥型主电路、额外换相主电路、自换相主电路、携带智能模块的功率变换器主电路等,其中额外换相主电路可进一步分成双绕组式电路、裂项分压电路、公共开关式电路、电容储能式电路等,以供参考。

焚烧垃圾发电厂电气设计浅析

焚烧垃圾发电可以有效处理垃圾,其减量效果显著,同时也实现了垃圾的无害化、资源化。在充分考虑垃圾发电厂相关设计要求的基础上,结合供电需求,从电气主接线设计、短路电流设计、主要电气设备参数和厂用电系统设计以及电气设备布置等方面进行梳理和总结,以期为类似工程提供参考和应用。

并联型有源滤波器主电路关键参数设计

基于瞬时功率理论和空间矢量脉宽调制策略,提出一种并联型有源滤波器主电路关键参数设计方法。运用瞬时功率理论分析有源滤波器在改善电网电能质量过程中的能量流动情况,在此基础上给出直流支撑电容的容量选取原则。分析交流侧接口电感对有源滤波器补偿能力和电流纹波的影响,给出交流电感的选取原则。根据有源滤波器对输出电压矢量的要求,提出了应用空间矢量脉宽调制技术时直流电压的选取原则。最后结合具体算例,对本文提出的设计方法进行仿真实验验证。

IGBT全桥式CO_2逆变焊接电源主电路的设计

通过对一台350A全桥式IGBT逆变CO2焊接电源主电路的设计,详细介绍了逆变焊接电源主电路的设计及其计算方法。

直流侧APF主电路参数与补偿性能的关系

直流侧有源电力滤波器并联在整流桥的直流侧,对整流类负载进行谐波治理有很大的技术优势。主电路参数不仅决定系统能否正常工作,而且影响系统的补偿性能,还影响整个系统的成本。文中讨论了直流侧有源电力滤波器主电路的主要参数(电感L、直流侧储能电容C)以及电容电压Uc及其波动范围与补偿性能之间的关系,并给出了参数选取标准。为直流侧有源电力滤波器主电路的设计提供了理论依据。用文中提出的参数设计标准,设计并调试了一台试验样机,试验结果证明了文中理论分析的正确性。

现代数字化弧焊电源的发展

介绍了模拟焊机的结构和缺点,阐述了数字焊接的核心部分——电源,数字化弧焊电源具有传统模拟电源无法企及的优势,以及数字化弧焊电源的工作原理与主要特点。以逆变弧焊电源为主,分别从主电路控制、外特性控制、接口控制和智能控制四个方面的关键性技术进行探讨,并就目前数字化弧焊电源技术存在的问题作了简要介绍。评述了数字化弧焊电源的研究现状并初步预测了其发展前景。

大电流互感器现场检定试验中的无功补偿

750kV和1000kV输变电工程中采用电流互感器(TA)封装在气体绝缘封闭式组合电器(GIS或HGIS)内部,或者在罐式断路器上安装套管式电流互感器的形式。由于线路功率交换容量大,电流互感器的电流比达到4000A/1A甚至5000A/1A。现场检定时调压器和升流器的输出容量很难满足要求,需要对试验回路中的感性无功损耗进行补偿,故针对此一问题分析讨论了无功补偿的原理,并设计了几种不同补偿方法来进行比较。通过在750kV兰州东等变电站的成功应用,表明设计的无功补偿方法可广泛用于我国750kV及1000kV输变电工程电流互感器的现场检定。

DSP控制的IGBT逆变式GMAW焊接电源主电路设计

针对GMAW对焊接电源的要求,设计了一台DSP控制的500A全桥式IGBT逆变GMAW焊接电源。详细介绍了主电路的设计,包括输入整流电路、逆变功率开关IGBT的选型、中频变压器的设计、输出整流电路、电抗器,以及功率开关IGBT的保护电路等的设计。通过系统调试,所设计的主电路满足GMAW要求。

IPM在无刷直流电动机控制器中的应用

为缩短主功率电路的设计周期,提高可靠性,提出了一种基于IPM的270 V、10 kW无刷直流电动机控制器设计方法,并采用新型PWM-轮斩,从而简化了主功率电路及驱动设计过程,很大程度上减弱主功率电路分布参数对其安全运行的威胁,并且轮斩使得功率驱动可靠复位,功率器件发热均匀,母线电压无泵升。通过负载试验和波形测试,验证了设计的可行性。

多电平功率变换器主电路拓扑结构综述

主电路拓扑结构是多电平功率变换器研究的关键内容之一。中高压功率变换器高电压、大容量的特点,客观上决定了其主电路由较多的主开关器件组成,主电路构成元件的增加决定了其拓扑结构的丰富多样。本文对近年来多电平变换器的主电路拓扑结构的发展进行了较为详细的综述研究,对其发展趋势进行展望,认为除了采用传统的依靠灵感和经验来发展新拓扑外,更重要的是寻找一种严密、科学、系统的拓扑发展方法,从而找到多电平功率变换器的拓扑结构的完善集,并根据实际应用研究具体拓扑的最优化方案,以实现高性能、高可靠、低成本的功率变换系统。