基于互补PWM控制的Buck/Boost双向变换器在超级电容器储能中的应用

超级电容器等快速储能技术在短时大功率应用中具有较好的技术经济性,非常适宜于微型电网运行过程中的瞬时功率平衡控制。提出超级电容器通过Buck/Boost双向变换器与脉宽调制(pulse width modulation,PWM)逆变器相连的储能主电路结构,以实现功率的双向调节并提高超级电容器利用率。为解决直流母线电压易受PWM逆变器工作状态切换而波动的问题,采用互补PWM控制技术,分析其特点及其在提高系统运行稳定性与动态响应的优势;建立互补PWM控制的Buck/Boost双向变换器的小信号模型,应用电压电流双闭环与功率前馈相结合的方法以抑制直流母线电压波动;针对直流母线负载电流不易测量的问题,提出采用最小拍观测器的方法对负载电流进行虚拟测量。仿真和实验证实了该方法的有效性。

PWM控制瞬时值比较法的稳定性分析

有源电力滤波器(APF)是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其电流跟踪控制电路中的控制方法对其性能有很大的影响。定时控制的瞬时值比较法存在局部稳定性问题,为此本文提出了一种双向互补的瞬时值比较法,并对其进行了稳定性分析。结果表明,与传统的定时控制瞬时值比较法相比,它扩展了系统的稳定区域,降低了补偿电流误差。把它用于单相并联型APF,仿真结果验证了理论分析的正确性。

基于双重双向DC/DC变换器的光储系统研究

独立光伏系统受温度、光照强度等影响,其输出功率具有间歇性、分时性的缺点,然而储能系统"削峰填谷"的功能可以弥补光伏系统的缺点。文章通过双向Buck/Boost电路实现能量的双向流动,采用互补的PWM控制方式实现蓄电池充放电的平滑切换,应用电压电流双闭环控制的方法来抑制直流母线电压的波动。采用双重变换器不仅能够减小电感的大小和设备的重量,而且能够减小电压纹波的大小,同时增加了设备的容量。最后在实验室现有设备的基础上搭建相关实验平台,验证了基于双重双向DC/DC变换器的光储系统及相关控制策略的有效性与优越性。

基于V型接线的同相牵引供电系统

针对电气化铁道牵引供电系统存在大量的负序、谐波、无功,以及相邻供电区段分相绝缘器引起的列车速度和牵引力损失等问题,基于既有V型接线牵引供电系统,提出了一套同相供电系统的改造方案。在分析综合补偿原理的基础上,提出基于无锁相环的电流检测方法,建立综合潮流控制器容量模型及电能质量模型,并采用双向互补瞬时比较PWM控制策略。多重化主电路结构及满意优化补偿控制策略的提出,改善了系统的技术经济性。理论推导和仿真结果验证了方案的正确性与可行性。

电网谐波检测分析及抑制措施的研究

分析并联混合型有源电力滤波系统的基本组成及工作原理,并对谐波检测及其产生补偿电流的控制方法的研究进行具体的概述。利用MATLAB软件建立仿真模型进行试验,结果表明本设计对负载谐波源有良好的抑制作用。

一种适用于直流配电网的双向稳压型电压平衡器

直流配电网是一种新型供电系统,面对三线制直流配电网中负荷不平衡问题及其需为用户端提供稳定可靠供电的要求,提出一种适用于新型直流配电网的双向稳压型电压平衡器。将双向稳压Buck/Boost电压转换电路运用于电压平衡器之中,这样不仅能解决三线制网络中正负极电压平衡的问题,而且可以实现平衡输出端电压波动,维持输出端的电压稳定。首先针对该双向稳压型电压平衡器进行数学建模分析,利用状态平均法建立小信号状态模型;之后基于所提出的平衡器特性与其建模分析,在双向互补脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制技术的基础上提出并分析控制策略;最后利用PSCAD仿真软件进行存在电压波动与不平衡负荷情况下的2种负荷类型的稳压平衡器仿真验证,仿真结果验证了其稳压及平衡电压能力,说明了理论分析的正确性。