基于实际电路模型的变流电路工作波形

分析了在三相半波整流电路阻感性负载下,当3个晶闸管均关断时出现负向电流与三相半波有源逆变电路中开关管切换时刻出现电压振荡的原因.建立了相关元件的改进等效仿真模型,模拟实验电路的工作情况,仿真实验验证了所建模型的正确性.提出了不可完全忽略高频电力电子变流电路中才考虑的分布参数对工频电路工作的影响,完善了仿真模型,确保了结果的准确性.

变流电路中电解电容的“硅解”研究

电解电容是现代电力电子系统中用量多 ,体积大 ,可靠性差 ,寿命短的最薄弱环节。提出用高频电流型有源滤波器取代电力电子变流器直流环的电解电容 ,实现电解电容的“硅解”。实验结果验证了“硅解”方案的可行性 。

晶闸管变流电路功率因数补偿的研究

本文分析了变流电路功率因数补偿的原理,导出了功率因数控制的数学模型,并给出了补偿器控制系统的结构及实测结果。

软件技术在电力电子变流电路上的应用

为方便电力电子教学及工程应用,用VB实现了晶闸管变流电路电压波形图绘制软件的开发。该软件运行稳定,功能强大,界面友好,使用方便,具有较高的实用价值。该软件的设计、测试及故障分析,对高校自动化专业的学生学习电力电子变流技术有很大帮助。

介绍一种晶闸管变流电路数字触发器

本文介绍的三相全控桥晶闸管整流电路数字触发器是采用TP801A 单板机控制的,其特点是程序简短,硬件简单,分辨率为0.57°,经试验运行,工作稳定可靠。

基于单级多电平开关变流的超大容量海上风电变流器

海上风机正向超大容量方向发展,基于较低电平数目变流技术的风电变流器在电压、容量等级的提升方面受到限制。提出了基于单级多电平开关变流的超大容量海上风电变流器方案,采用直流电压可大范围调节的宽直流电压模块化多电平变流器(MMC),在单级多电平变流器中实现DC/DC和DC/AC两级变换功能。基于风电变流器的单向功率传输特性,采用单向电流型宽直流电压MMC优化开关器件用量,并基于负电平利用优化调制比大幅降低MMC的子模块电容用量。所提出的方案不仅具有电压与容量等级高、功率损耗低、谐波含量低的优势,还能最大限度降低开关器件和电容的用量。与现有风电变流器方案进行对比,结果表明所提方案在经济性、运行性能等方面具有显著优势。通过仿真验证了所提方案拓扑结构和控制策略的可行性和有效性。

船舶岸电变流器用构网型电流矢量控制

船舶岸电变流器作为靠港船舶新的供电电源,可极大地降低船舶靠港时船用同步发电机重质柴油燃烧所带来的NOx、SOx和柴油颗粒等污染物。为保证船舶供电的连续性,岸电侧与船电侧电源多采用预同步方式完成不断电切换,然而可能会因两侧电压非理想的相位差而诱发电流冲击,进而导致岸电与船电电源切换失败。因此,该文首先提出船舶岸电变流器用构网型电流矢量控制策略,其实施于锁相环确定的船电两相同步旋转坐标系中,可在无预同步的前提下完成岸电变流器无冲击自整步并入船电系统,同时通过幅频电压-矢量电流级联闭环完成对船舶岸电变流器输出电压幅值和频率的有效调控。然后,建立构网型电流矢量控制数学模型,并基于此分析控制带宽对控制系统相位稳定裕度、电压跟踪能力以及对负载电流的抗扰能力。最后,通过Satrsim MT 8020硬件在环测试,验证了所提构网型电流矢量控制策略的有效性。

基于微分同调和混沌分析的集成三相变流电路的降阶方法

本文针对两单元并联集成三相交直流变流电路,推导出其在正弦脉宽调制(SPWM)下的一般仿射方程.通过微分同调原理得到了降阶化简的判定条件和主要等值参数算法.通过混沌分析的轨迹图描述了系统参数与不同条件的关系,并针对该电路进行特征值计算,证实该方法可以回避特征值的直接求解而降阶系统.最后,根据上述参数进行仿真分析,验证了近似化简方法的有效性和适用范围.

海上风电变流器故障容错低电压穿越控制

高盐雾环境下运行的海上风电变流器易发生桥臂开路故障,导致系统电压跌落时的无功电压支撑能力减弱。针对该问题,提出一种考虑变流器容错的低电压穿越模型预测控制策略。首先,基于变流器容错拓扑输出特性,阐述了变流器在容错运行下的低电压穿越机理以及分析不同工况下变流器电压矢量的可控区域,确定了变流器桥臂开路故障下低电压穿越的无功支撑需求和边界范围;其次,采用功率模型预测控制实现了在不同电压跌落程度下低电压穿越的无功支撑;最后,通过实验验证了该故障容错无功支撑机理的有效性与所提控制策略的可行性。

基于电流检测的STATCOM变流器开路故障诊断

变流电路的安全可靠是STATCOM正常运行的必要保证。以STATCOM变流电路开路故障为研究对象,通过MATLAB仿真得出数据,对三相输出电流进行傅里叶分析,提出利用三相电流直流和基波含量提取故障特征。分析表明,利用此方法能准确地进行故障类型的判别及故障管的定位。

基于非线性振荡和混沌分析的单相AC-DC变流电路的摄动解析

针对单相交直流全桥变流电路,推导出其在脉宽调制下的连续等效摄动解析模型.首先通过研究非线性振荡过程得到其连续微分方程,该方程含有控制参数和摄动参数.随后通过数学理论证明正则摄动方法能够求出其近似解.求解后对比PSCAD/EMTDC的仿真结果从而验证了解析的正确性.该方法在大规模计算中具有优势.最后分析了控制参数和摄动参数的物理意义,指出这两个参数能够影响变流器的工作状态,甚至引发倍周期混沌.该摄动建模方法不仅适用于单相变流电路,也适用于三相变流电路甚至多相变流电路.

关于直流直流变流电路研讨式教学方法的探究

在《电力电子技术基础》课程中,四种变流技术是该课程内容的核心和主体,而其中直流直流变流电路由于广泛应用于各种电力电子设备的开关电源,是研究领域的一大热点,也是教学中的一个重难点。本文尝试通过问题式牵引,用解决实际问题的方式去引导学员研讨拓扑的改进,以直流直流变流电路中BUCK和FORWARD两种经典的拓扑形式为例,让学员自行推导直流直流变流电路拓扑,增强学习的趣味性和创造型,以期取得更好的教学效果,并将研讨式教学法深入到更多电力电子技术课程的教学内容中去。

永磁直驱式风电变流器整流侧过电压抑制方法

永磁直驱式风电变流器在风电系统中扮演着重要角色,但整流侧过电压问题一直是影响其安全稳定运行的关键因素,因此提出了一种针对永磁直驱式风电变流器整流侧过电压的抑制方法。首先,分析了整流侧过电压的产生机理,包括电网电压波动、风力变化等因素对整流侧电压的影响。然后,设计了一种基于负荷能量泄放回路和储能单元的过电压抑制策略,当检测到直流母线电压过高时自动投入负荷泄放回路,消耗掉富余能量,抑制直流侧过电压,同时通过在直流母线上设计专用储能单元,将富余能量转移到储能系统中存储,故障恢复后或按需要将所存储的能量馈入电网。此外,还探讨了如何通过电力电子双向变换设备将储能单元接口到变流器的直流母线,以实现能量的高效利用和电压的稳定控制。

基于Simulink的电力电子变流电路模型设计的研究

采用基于Simulink电气原理图的模型设计方法,设计出单相半波可控整流电路和单相全波可控整流电路的电路模型,并进行电阻性负载电路、电感性负载电路和阻感性负载电路的仿真测试,将抽象的电路原理图像化,实现两种整流电路特性与功能的直观图像化分析与比较,找出各电路参数的函数关系。

基于热控制的海上风电变流器主动防凝露技术

海上风电变流器采用封闭式柜体及水冷散热设计,以适应海上高湿度及盐雾的环境要求。当风速突然减小,风机发电功率骤降时,冷却水和散热器温度随之快速下降;但是柜内空气温度由于散热条件下降缓慢,散热器等成为潜在的冷点。当冷点温度降到柜内空气凝露点温度以下时,将发生冷凝现象,表面形成的露水会损坏变流器电气和机械部件,甚至导致短路故障。针对目前兆瓦级海上风电变流器的并联型拓扑结构,提出一种基于无功环流的主动热控制策略,用以调节冷点的温度始终高于柜内空气凝露温度。对所提出的方法进行了建模和理论分析,并通过3MW风力发电系统的仿真和试验平台测试,验证控制策略的有效性。

基于防护技术的海上风电变流器高可靠性优化结构设计

为了提高海上风电变流器设备或系统的可靠性,对海上风电变流器设备的防护技术进行了详细的分析。针对海上风电变流器自身特点,从密封性、材料、绝缘等方面进行优化设计。

PWM直流变流器中一种新型的零电压零电流转换软开关单元(英文)

提出了一种新型的零电压零电流转换(ZVZCT)软开关单元,并基于该开关单元,构造了 Buck ZVZCT PWM变流器。该变流器实现了主开关管的零电压零电流开关,辅助开关管的零电流开通、零电压零电流关断,以及续流二极管的零电压零电流关断、零电压开通;不但适合于少子器件,而且适合于多子器件,同时保持 PWM 控制的特点。同时,该 ZVZCT 软开关单元可以推广到其它变流器之中,构造出新型 ZVZCT PWM 变流器族。进行详细的稳态分析、仿真分析和实验验证。实验结果完全验证了理论分析的正确性。

背靠背永磁直驱风电变流器共模电压抑制方法

针对常规的模型预测共模电压抑制方法需要设计权重因子、计算量大、开关频率高等问题,提出了一种改进的基于电压矢量优化的背靠背永磁直驱风电变流器共模电压抑制方法。详细分析了每个电压矢量对背靠背风电变流器电流变化率的影响,从而揭示了3矢量法存在电流畸变的本质原因,并基于该分析结果提出了一种改进的4矢量模型预测共模电压抑制方法。该方法不仅适用于机侧变流器,而且适用于网侧变流器。在实现共模电压抑制的同时,该方法还可以降低开关频率并减小计算量,且没有明显影响电流的动稳态特性。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。