快放电直线变压器型驱动源用场畸变型低电感气体火花开关

快放电直线变压器型驱动源(FLTD)是组建大型脉冲功率源的新技术,作为其中的关键器件,气体火花开关的动态工作特性对FLTD驱动的负载电流参数有重要影响。为了减小开关电感,简化开关结构,设计了一种三电极场畸变气体火花开关。根据开关内部充电过程和触发过程电场分布的数值计算结果,优化了开关结构,并对开关的静态充电特性和动态触发特性进行了实验,获得了开关电感的估算值。不同气压下开关静态击穿电压稳定,分散性小;±80kV充电电压下,开关工作稳定,触发特性良好;电压工作系数>70%情况下(充气压力<相应自击穿电压下气压的130%),触发击穿延时<40ns,抖动<2.5ns。实验结果表明,设计的低电感气体火花开关结构简单,动态触发特性能够满足FLTD对气体开关的要求;更小的开关电感有望提高FLTD感应腔的输出电流参数。

基于有源钳位的无变压器型单相光伏并网逆变器

为了抑制无变压器型光伏并网系统中的高频共模漏电流,传统的无变压器型逆变拓扑通常在并网电感续流阶段切断交流侧与直流侧的电气连接,减少共模电压的高频脉动。但是,由于系统的共模电压在并网电感续流阶段处于悬浮状态,受到共模回路的电路寄生参数的影响,不可避免地引起高频共模漏电流。本文从漏电流抑制原理出发,提出了一种新型的无变压器型单相光伏并网逆变电路,该电路通过将并网电感续流阶段的共模电压钳位至母线电容中点的方式,消除系统共模电压扰动,从而有效抑制系统的共模漏电流。此外,该电路的器件损耗低,可以获得较高的电能转换效率。文中详细分析了电路的几种工作模态,给出了一种适用于该电路的PWM控制方法。同时,通过理论分析,将该电路与已有的拓扑进行了性能比对。最后,搭建了2k W的实验原理样机,验证了该电路在光伏并网系统中的有效性。

新型无变压器型并联混合有源滤波器

针对煤矿井下1 140V配电网谐波问题,采用一种新型无耦合变压器型并联混合有源电力滤波器(NTLS-SHAPF),NTLS-SHAPF由有源滤波部分和LC滤波器构成,在降低有源部分基波电压的同时减小有源部分电流。基于NTLS-SHAPF拓扑结构和控制方法,建立系统数学模型,分析其滤波特性;依据分压系数的计算,分析有源部分基波电压和电流特性。推导无源部分LC参数与系统各电量之间的表达式,在分析LC参数对系统各电量影响的基础上,以降低有源部分基波电压、减小有源部分谐波电流和LC滤波器电感谐波电流为目的,提出无源部分的设计原则。最后仿真分析与理论分析一致,实验结果表明了对NTLS-SHAPF理论分析及其无源部分LC参数设计原则的有效性。

风电用变压器型电压跌落器及保护系统的研究与设计

风电机组并网运行前,需要进行低电压穿越能力的测试,专门的电压跌落模拟装置必不可少。基于此,研究了一种风力发电用变压器型电压跌落装置,可以模拟不同类型的故障,实现不同深度的电压跌落,电压跌落持续时间可调。为保证电压跌落测试系统能安全可靠工作,设计了完备的故障保护系统。通过建模仿真与现场测试实验,该装置可以满足实际工程需求,为风电机组低电压穿越测试中电压跌落装置实现方案提供选择与参考。

一种新型高效无变压器型单相光伏逆变器

单相无变压器型逆变器由于体积小、效率高、造价低,被广泛应用于低功率光伏并网系统中。本文提出了一种新型无变压器型单相光伏逆变器,该逆变器不产生共模电流,对电网不产生直流分量。相同条件下,其输出电流纹波是半桥逆变器的一半,与二极管钳位式三电平逆变器的几乎相同;并且其效率高于半桥逆变器,与二极管钳位式三电平逆变器的效率接近;实验样机的测试结果验证了所提出的逆变器拓扑的合理性。

电涡流传感器中变压器型等效电路的适用性研究

为考察电涡流传感器中等效电路的适用性,本文从被测体材料角度出发,在分析等效电路基础上,采用分离变量法和数值计算法,得到不同被测材料下探头线圈阻抗与提离高度的关系,并与从等效电路得出的结论比较,确定等效电路的适用性,同时考察被测体厚度对线圈阻抗的影响,最后对得出的结论进行理论分析。结果表明,等效电路的适用性与被测体的涡流渗透厚度无关;对非磁性材料作用下的检测系统,等效电路适用,对铁磁性材料则不适用;同时在计算线圈阻抗时,应保证被测体厚度大于其涡流渗透厚度的20%。

单相无变压器型光伏并网逆变器的拓扑结构及共模电流分析

针对单相无变压器型光伏并网逆变器拓扑结构存在共模电流的问题,介绍了几种能有效抑制共模电流的拓扑结构,即双极性调制的单相全桥式拓扑结构、带交流旁路的全桥式拓扑结构、H5拓扑结构及NPC拓扑结构;详细分析了这几种拓扑结构抑制共模电流的原理,并从开关损耗及系统效率两个方面对这几种拓扑结构进行了比较,指出H5拓扑结构性能最优。

用于晶体生长过程中溶液浓度实时测量的变压器型电导仪

电解质溶液的电导随浓度而变化，测量溶液电导即可推出溶液的浓度。为避免传统电桥法对测量溶液的影响，根据电磁感应的原理，设计制作了变压器型电导仪。受电磁屏蔽及电磁感应线性范围的限制，该电导仪只能在一定的测量范围使用。该电导仪在测量导电性良好的溶液时能获得较高的精度。适当调节电导仪的参数如线圈匝数、输入信号、信号频率和输出电阻等也可改变测量范围，提高相对测试精度。用该电导仪测量了ＫＤＰ溶液的电导随浓度变化的关系，相对精度达０．６％ 以上。

一种改进型的单相无变压器型PV逆变器拓扑结构

对无变压器型光伏并网系统的共模电流的产生机理进行了详细的分析,并详细地分析和研究了单相全桥拓扑结构。在此基础上提出了一种新的无变压器型拓扑结构,并通过理论分析和仿真研究验证了该拓扑可有效地抑制共模电流。通过和几种现有拓扑结构的比较,提出的改进型拓扑结构可提高系统效率,具有一定的工程实用价值。

差动变压器型传感器优化设计

差动变压器型传感器应用广泛,但国内迄今未对它进行优化设计。本文用解析法分析其磁场,提出两个平均系数,以处理多层线圈和径向磁场不均匀的影响,在个人计算机上实现优化设计,大幅度提高了性能指标。

一种无变压器型并联混合有源电力滤波器研究

针对某些场合特定次谐波含量严重超标、无功不足的问题,提出了一种新型无变压器型并联混合有源电力滤波器拓扑结构.该拓扑由有源部分与无源部分组成,在无源部分实现无功补偿的基础上,利用有源部分补偿谐波.同时,系统利用无源部分串联分压和串联谐振,大大降低了有源部分工作电压,进而减小有源部分的容量.通过分析该新型拓扑电路的工作特点,建立系统的数学模型,采用解耦控制方法实现对系统的有效控制.实验结果验证了方案的可行性.

有源箝位软开关变压器型Z源逆变器

针对逆变电路中出现开关损耗和电磁干扰(EMI)问题,依托变压器型Z源逆变器,通过加入有源箝位电路,提出一种有源箝位变压器型Z源逆变器,实现了电路所有有源器件的软开关功能,降低了开关损耗和EMI的影响。根据设计需要,对一个开关周期中具体的工作模式和升-降压功能进行了研究,借助稳态分析法分析电路各部分之间的电压关系,分析具体的ZVS工作过程,推导出各开关ZVS环境的辅助电路参数条件。实验室设计1 kW实验样机波形表明:有源箝位软开关变压器型Z源逆变器可以实现大范围升压功能、同时减少开关损耗并改善EMI影响。验证了理论分析的正确性,以及所提出电路的有效性和实用性。

无变压器型混合有源电力滤波器的稳定性分析

将有源、无源电力滤波器结合构成的混合型有源电力滤波器是当今的发展趋势,能够充分利用2种滤波器的优势,在高压大容量条件下对谐波进行补偿。通过对无变压器型混合有源滤波器的设计原则进行了研究,并建立数学模型;在基于电网谐波电流的反馈控制策略下,分析电网侧电感和系统延迟时间对系统稳定性的影响。最后,通过仿真结果的比较,验证了分析的正确性。

一种低漏电流七开关无变压器型光伏并网逆变器拓扑

无变压器型光伏逆变系统中的漏电流高于300 m A时规定必须在0.3 s内从电网中切除。为解决系统中脉动共模电压引起的漏电流问题,提出新型七开关逆变拓扑(H7),该拓扑在直流输入端引入两个高频开关管,续流阶段确保直交两侧完全解耦,维持共模电压的恒定。在调制方法上,还可以实现倍频SPWM策略,降低电流纹波。在任意模态中开关管始终交错工作,有助于热应力均衡。最后,通过2 k W的样机平台验证了抑制后漏电流峰值仅为60 m A,相对于传统拓扑性能更优越,提高了系统的安全裕度。

一种增强型单相无变压器型逆变器的漏电流抑制拓扑

无变压器型逆变器相比变压器隔离型逆变器,具有更高的效率和更低的成本,已广泛应用于光伏并网系统。由于去除了变压器隔离,其共模漏电流问题会进一步带来严重的EMI和安全问题。针对上述问题,提出了一种增强型单相无变压器型漏电流抑制拓扑。首先,研究了经典交直流解耦方案中仍然存在的漏电流问题;继而提出了新的拓扑和相应的调制策略;最后,搭建了2 k W的实验平台,对提出新拓扑的有效性进行了验证,并与HERIC逆变器进行了对比分析。

新型单相不对称五电平无变压器型光伏逆变器

传统两电平逆变器在高频开关下工作带来的电流谐波和功率损耗等问题亟待解决。多电平逆变器不需升压转换级,能够输出多个不同电压等级,输出电压谐波含量少。提出了一种单相不对称的五电平无变压器型逆变器拓扑,由基本H桥和T型桥两部分组成,其中T型桥位于H桥和直流分压电容之间,是一对相反的功率管和二极管组成的并联桥路。详细分析了新型拓扑的几种工作状态,给出了对应的PWM调制策略,仿真验证了该拓扑和调制策略的有效性。

无变压器型混合有源滤波器及其控制策略研究

在对一种无变压器型混合有源滤波器的电路拓扑和参数设计方法进行分析研究的基础上,提出一种采用电网谐波电流作反馈控制与负载谐波电流作前馈控制的复合控制策略,并用SIMULINK建立仿真模型进行仿真分析。通过与仅采用电网谐波电流作反馈控制时的仿真结果进行比较,可以看出使用这种复合控制方法,能更有效地抵消电网中的谐波电流,降低总的谐波畸变率。

基于模型预测控制的高频隔离型混合配电变压器

配电台区新型源/荷占比逐年提升,使得高/低电压、谐波放大、三相不平衡等配电终端电能质量问题凸显。提出一种基于模型预测控制的高频隔离型混合配电变压器,具备电能质量综合治理、交/直流混合配电等功能,可以满足配电终端用户高品质供用电以及新型源/荷友好接入需求。介绍了高频隔离型混合配电变压器的拓扑结构并推导了数学模型。结合拓扑结构特点,设计了连续控制集模型预测控制(CCS-MPC)策略和延时模型预测控制策略,CCS-MPC通过计算最优化占空比,实现前端变换器输出具有固定的开关频率和开关序列,减小寻优计算量。利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了一套10 kV/0.4 kV电压等级的高频隔离型混合配电变压器系统,验证了所提拓扑结构电能质量综合治理能力的有效性。

基于双旋转移相变压器的新型无功补偿器及其双环控制策略

随着出力具有随机波动性特征的分布式电源渗透率的不断攀升以及城市电缆化率的进程加速,有源配电网线路中无功过剩和过电压的现象日益明显,对动态无功补偿装置的经济性、可靠性和精准调控能力提出更高要求。在电流源型静止同步补偿器的基础上,该文结合双旋转移相变压器的连续调节特性,提出一种新型旋转式无功补偿器(novel rotary var compensator,NRVC)拓扑电路。通过构建NRVC稳态数学模型,深入分析得到NRVC补偿调控机理及其补偿容量约束关系。针对NRVC结构特点,提出基于瞬时无功理论的无功补偿控制策略,其中功率外环可对功率因数进行精确控制,电流内环加入限幅环节有效限流,提高装置运行可靠性。通过仿真及动模实验验证所提拓扑及其控制策略的有效性,结果验证了NRVC具备双向、连续调节补偿无功的能力,具有调节精度高、谐波畸变率低的优点。

改进型无变压器光伏并网逆变器的仿真研究

研究了一种改进型单相无变压器光伏并网逆变系统。在分析传统全桥拓扑结构的基础上,提出了一种改进型拓扑结构,对其共模电流进行了详细的分析和研究,并做了仿真实验研究。通过对改进型拓扑结构并网逆变器系统的仿真实验,实现了并网的基本要求,验证了改进型拓扑的正确性和可行性。