带df/dt频率滑差功能的数字调幅调相电压源的研制

介绍了基于单片微计算机的具有df/dt频率滑差试验功能的继电保护试验仪的核心部件———数字滑频调幅调相电压源的研制。重点叙述了数字波形合成、数字移相、频率锁定跟踪、输出波形的程控调幅 。

双极性移相控制电压源高频交流环节AC/AC变换器研究

提出了一类双极性移相控制电压源高频交流环节AC/AC变换器,以半桥全波式电路拓扑为例,深入研究了这类变换器的稳态工作原理,获得了变换器功率器件实现软开关的设计准则。借助输出周波变换器换流重叠、输入电网电压极性选择和输出滤波电感电流极性选择,实现了变压 器漏感能量和输出滤波电感电流的自然换流,解决了周波变换器固有的电压过冲和环流问题,实现了输入周波变换器功率器件的ZVS开关和输出周波变换器功率器件的ZCS开关,为获得新型正弦交流稳压器和电子变压器奠定了关键技术基础。仿真与原理试验结果均证实了这类变换器的正确性与先进性。

单极性移相控制电压源高频交流环节AC/AC变换器研究

该文首次提出并深入研究了基于正激Forward变换器 的单极性移相控制电压源高频交流环节AC/AC变换器。这类变换器由输入周波变换器、高频变压器、输出周波变换器、以及输入、输出滤波器构成。输入周波变换器将输入不稳定劣质的交流电压调制成双极性三态的高频交流电压,输出周波变换器将此高频交流电压解调成单极性三态SPWM波,经输出滤波后得到稳定优质的正弦交流电压。通过输入周波变换器右桥臂相对左桥臂的移相,让输出周波变换器功率开关在输入周波变换器输出的高频交流电压为零期间进行换流,并借助输出周波变换器换流重叠和输入电压极性选择,从而实现了变压器漏感能量和输出滤波电感电流的自然换流、输出周波变换器的ZVS开关。详细分析了这类交换器在1个高频开关周期内的12个工作模式及其等效电路,获得了变换器外特性曲线与关键电路参数设计准则。原理试验结果证实了这类交换器新概念,为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器奠定了基础。

交流电网不平衡情况下电压源换相直流输电系统的控制策略

推导了交流电网不平衡情况下电压源换相高压直流输电系统(voltage source converter based high voltage direct current transmission,VSC-HVDC)电磁暂态模型,提出了适用于该场合的抑制直流电压二次波动的控制策略。通过分析αβ坐标与dq+和dq-坐标之间的变换关系,得出结论:在正序旋转坐标下正序分量为直流量,负序分量是频率为100Hz的交流量;而在负序旋转坐标下负序分量为直流量,正序分量是频率为100Hz的交流量。通过简化交、直流侧电路,建立考虑换相电抗器损耗的交流系统不平衡情况下VSC-HVDC系统电磁暂态数学模型。为了抑制发生不平衡故障时直流电压的二次波动给VSC阀和直流电容器产生额外应力等问题,设计基于正、负序旋转坐标系的双电流内环控制器和直流电压外环控制器。仿真结果证明所提出的数学模型正确、可靠,所提出的控制策略能够有效地抑制直流电压二次波动。

零电压开关移相全桥可调电流源

采用移相全桥控制策略 ,介绍了峰值功率为 1k VA,输出电流在 0 .2～ 1A之间连续可调电流源的工作原理和参数设计。其中增加辅助谐振电感使得滞后桥臂实现了 ZV S,主变压器原边并联了电容以降低副边整流管电压应力。实验结果表明 ,输出电流调节范围宽 。

电压源高频交流环节AC/AC变换器原理研究

首次提出了电压源高频交流环节AC/AC变换器电路拓扑族 ,这类电路拓扑由输入周波变换器、高频变压器、输出周波变换器构成。分析研究了这类变换器稳态原理与移相控制策略 ,绘出了变换器的外特性曲线。这类变换器具有电路拓扑简洁、两级功率变换 (LFAC/HFAC/LFAC)、双向功率流、高频电气隔离、网侧电流波形可得到改善、负载适应能力强等优点。PSPICE仿真波形充分证实了这类变换器的正确性和先进性。

单相电压型准阻抗源AC-AC变换器

为了克服传统AC-AC变换器的不足,提出一种新型的电压型准阻抗源AC-AC变换电路。研究了电路基本结构、工作原理,采用脉冲宽度调制(PWM)法对电路进行总体控制改变输出电压,给出了Matlab/Simulink下系统电路的仿真结果,最后在仿真的基础上利用TMS320F2812搭建了实验电路。实验结果验证了电路结构的可靠性和可行性。

电压源高频交流环节AC/AC变换器原理研究

首次提出了电压源高频交流环节AC/AC变换器电路拓扑族,这类电路拓扑由输入周波变换器、高频变压器、输出周波变换器构成。分析研究了这类变换器稳态原理与移相控制策略,绘出了变换器的外特性曲线,这类变换器具有电路拓扑简洁、两级功率变换(LFAC/HFAC/LFAC)、双向功率流、高频电气隔离、网侧电流波形可得到改善、负载适应能力强等优点。

针对大功率三电平逆变器的调幅调相小波调制策略

传统小波调制策略应用于逆变器控制时存在无法准确调节输出电压相位的问题。在介绍传统小波调制策略原理基础上首次提出了改进的调幅调相小波调制策略,阐述了其基本工作原理与流程,采用2种不同的小波尺度因子取值方式解决了逆变器输出电压相位的调节问题,进一步讨论了调幅调相小波调制策略对谐波控制的可行性。在700 Hz功率器件开关频率下,将提出的调幅调相小波调制策略与传统小波调制、载波反相层叠调制、断续脉宽调制等几种策略分别应用于三电平中点箝位型逆变电路,进行了输出相电压与中点电位平衡两方面的性能对比。结果表明:尺度因子取非整数方式时,所提出的调幅调相小波调制策略在逆变器输出电压低次谐波抑制和准确控制方面有较好效果;尺度因子取整数方式时,逆变器有较高的基波电压幅值,直流侧中点电位波动同比最小。

电动机控制保护器全自动检测系统设计与实现

电动机控制保护器性能参数检测是产品研制、调试、生产、出厂检验的重要环节。设计了一套以工业控制计算机为核心,以自行设计的高精度交流稳流源、可调幅和调相的交流电压源作为产品的测试信号源,配置高精度数据采集卡和信号调理电路等硬件,采用先进的虚拟仪器技术LabVIEW软件开发平台自行开发数据采集、分析、处理软件,通过PCI标准总线组成的高度集成的自动检测系统,可满足电动机控制保护器产品的出厂检验要求。全自动检测系统可同时测试5个产品,通过RS485读取被测产品的规格和型号,自动对电动机控制保护器的各种控制与保护性能进行全面测试。对系统总体方案设计和软件的实现进行了详细的介绍。实际应用表明:该系统具有测试精度高、抗干扰能力强、检测效率高、操作简单等优点。

大规模海上风电场输电方式的探讨

分析了大规模海上风电场的并网需求,比较了高压交流输电系统、基于电网换相换流器的高直流输电系统和电压源换流器的直流输电系统的技术特点,对系统损耗做了数值分析,从而得出各种输电系统的适用范围。

基于正交波形复用技术的无源光网络上行信号传输方法

提出了一种复用技术——正交波形复用(OGDM),并将其应用于无源光网络(PON)系统中作为上行信号传输。在本方法中,对于N个光网络单元(ONU)端的PON系统,先将N个ONU端信号分别通过强度调制或无载波调幅调相(CAP)技术,调制到N个两两相互正交电波形上,使"1"码对应有波形,"0"码对应无波形,然后再将各路不同的波形信号分别调制到每个ONU用户的激光器上,这些激光器的波长可以是同一个波长;通过光分配网络(ODN)单元合路后上行传输到光线路终端(OLT)端,在OLT端采用相关接收的方法,把接收到的信号和OLT端的本地正交波形作相关运算,利用正交波形的正交性来区分不同ONU端的用户信息。仿真显示在理想情况下,32路ONU信号当采用外调制方式时,每路单独占用10Gb/s,总带宽为320Gb/s,可以传输20km。

柔性直流输电系统简介

柔性直流输电（VSC-HVDC）系统的主要器件包括电压源换流器（VSC）、换流变压器、换相电抗器、直流电容器和交流滤波器等。典型双端柔性直流输电系统的结构如图1所示。