中频隔离型光伏±35kV/500kW直流变流器研究与工程应用

首先提出一种中频隔离型光伏±35 kV/500 kW直流变流器,该直流变流器由三相T型三电平并联中频逆变器模组、中频400 Hz/24脉波移相升压变压器、三相二极管整流桥以及高压滤波电路组成,该变流器具有升压比高、结构简单、成本低的优势;其次,为了实现逆变器并联模组有功、无功功率的实时均分,采用一种瞬时功率均分的功率主从控制方案;接着,提出一种基于中频变压器无功补偿的改进型LCL滤波器参数设计方法以提高变流器的效率。最后,通过Matlab/Simulink仿真以及张北国家大型风电并网系统研发(实验)中心建设的光伏发电中压直流汇集现场示范工程,对所提直流变流器的设计理念和控制方法进行验证,现场并网实测最大效率为96.33%,升压比高达88,输出电压±35 kV,仿真和实验结果证明了所提直流变流器的可行性。

双级式中频隔离型储能变流器的直流母线电压优化控制

对基于双移相桥直流变换器的双级式储能变流器进行研究,分析其工作原理,并在此基础上建立损耗模型。传统的双级式储能变流器均借鉴脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器的双环控制,将直流电压控制为恒定值,存在优化空间。提出一种直流母线电压优化控制策略,相比传统的定电压控制方法,此方法以损耗优化为目标,将直流母线电压调节至损耗最低点,从而提升整机效率,同时限定母线电压的上下限以保证变流器出力。详细介绍所提方法的工作取策略。最后搭建样机,通过实验验证损耗模型和控制算法的正确性与可行性。

中频隔离辅助逆变器散热器热仿真研究

热仿真分析对电力电子设备的设计起着关键的作用。通过仿真可以比较直观地得到功率器件热传递规律,从而对功率器件选取及散热系统的设计给予理论支持。针对中频隔离辅助电源系统的铝制散热器结构进行了热仿真研究,并与实际效果作对比,充分验证了此种仿真分析方法的正确性。

基于碳化硅MOSFET的中频辅助变流器在高速列车上的应用

目前国内高速列车的车载辅助变流器普遍采用传统的工频隔离方案。这种方案导致辅助变流器体积和重量大、效率低。随着节能降耗需求的进一步提高,用户对辅助变流系统的体积和重量等要求也越来越高。文中从工频辅助变流器和中频辅助变流器的方案对比出发,详细分析了中频辅助变流器的优势,并且随着碳化硅(Silicon Carbide,SiC)器件技术的不断成熟,中频辅助变流器在高速列车上的应用优势得到了进一步扩大。