预测控制在电力电子变流器中的应用综述

随着微处理器技术的发展,综合预测控制的诸多优点,预测控制在电力电子变流器中的应用已成为研究热点。阐述了预测控制应用于电力电子变流器的基本原理和特点,对无差拍控制、连续控制集模型预测控制、有限控制器模型预测控制在电力电子变流器中的应用进展进行了总结和评述,展望了预测控制在电力电子变流技术领域的研究方向。

供变速风机使用的电力电子变流器

在风力发电系统中变速驱动方式的引入给系统带来了许多好处,但是变速风力发电机产生的电能与电网要求的标准不相适应,必须在发电机和电网之间安装电力电子变流器,才有可能将风力能源送入电网。文章主要介绍了在变速风力发电系统中使用的几种不同电力电子变流器的拓扑结构和它们在其它系统中的应用及目前的发展情况。

电力电子变流器中涡流损耗的一种算法

本文经过推导，找到了一种可用来计算电力电子变流器电路中周期非正弦电流在铁磁器件中引起涡流损耗的微分电流法，并用实例说明了它的应用，证明了它较传统的Ｆｏｕｒｉｅｒ谐波分析方法简单、方便，有实用价值。

电力电子变流器故障诊断的智能方法综述

电力电子变流器作为能源变换的核心之一,其故障诊断技术为能源安全可靠转换提供了有力保障。本文综述了当前电力电子变流器故障诊断常用的智能算法,其中包括故障树分析、人工神经网络、支持向量机、模糊集理论及信息融合方法等。首先简单阐述了这些智能方法的基本概念,然后基于电力电子故障诊断领域的研究现状,对各种智能方法的特点和存在的不足做了简单分析,最后结合当前电力电子电路故障诊断领域的难点,探讨该领域未来研究的新思路。

TMS320F28335DSP在电力电子变流器中、性能优势分析

主要分析了首款工控用浮点DSP—TMS320F28335与TMS320F2808、TMS320F2812等一些目前大量应用于电力电子变流装置的DSP在控制算法实现、系统效率和开发周期上所具有的一些优势，得出了该浮点DSP具有，相当的可替代性优势，并将成为电力电子变流控制技术发展的重要实现平台。

电力电子变流装置散热器状态智能预测方法

该文首先通过建立散热器稳态热阻模型和流体动力学模型,从理论上分析散热器散热性能下降的机理,风道压降的增加和表面传热系数的增大导致散热器热阻增大;其次建立基于集总参数模型的散热器状态预测模型及方案,同时建立功率器件功率损耗计算模型,并通过仿真和实验做了相关验证;最后通过实验得出不同堵塞程度下散热器热阻、热容、热时间常数的变化曲线,为散热器在线状态预测提供新的可行方案。

电力电子变换器级联系统阻抗全系统算法

电力电子变换器级联系统静态稳定性分析一般采用Middlebrook阻抗判据,运用该方法的关键是输入输出阻抗的计算。由于传统计算方法必须建立系统的小信号等效电路模型,难以解决复杂电力电子系统的阻抗计算难题。因此,首先提出了电力电子变换器级联系统端口处的数学描述方法,然后在此基础上,提出了全系统输入输出阻抗计算方法,并通过实例与传统计算方法的结果进行了比较,验证了该算法的正确性。

适用于一般坐标系的电力电子变换器阻抗(导纳)稳定性模型

电力电子变换器的谐波稳定性通常采用频域阻抗或导纳建模方法进行分析。目前已有学者建立了电压源变换器在几种坐标系中的阻抗模型,但各模型是相对独立的。另有学者注意到了dq坐标系和PN以及αβ复坐标系中阻抗模型存在的部分等价关系,但其研究中坐标变换是基于常数矩阵或者部分推导不够完备,无法适用于更一般的坐标系。系统地推导了dq坐标系和“12”空间向量坐标系中变换器的导纳模型,并定量揭示了锁相环在低频段引入负电阻性的机理。在此基础上,针对常用的时域坐标变换,包括Park、Clark、Lyon和顾氏变换等,得到了其频域关系并阐明了dq、fb、“12”等坐标系中阻抗模型的转换关系和等价性。由此建立了适用于一般静止和旋转坐标变换的阻抗模型,完善了现有的电力电子阻抗稳定性建模理论体系,并导出了αβ实坐标系中镜像频率耦合的4维导纳矩阵。通过频率扫描法和理论推导的对照分析验证了该一般阻抗模型的有效性。

基于内模及单周控制原理的变流器控制技术分析及讨论

根据内模原理的电力电子变流器及双级有源功率因数校正(PFC)技术的改进措施加以分析和论述。采用提高变流器工作频率的方法可以实现电路装置的小型化,以电力电子变流器作为电力接口的各种新能源发电单元,通过采取一系列针对性电路改进措施和基于集成软件平台的平面集成优化设计方法,以期获得高性价比和高功率密度的低压大电流谐振型开关变流器,达到变流器电路参数优化设计的实践意义和目的。文中分析和讨论了变流器的工作机理、控制方法及其试验分析。

《智能电网中的电力电子技术》已出版

《智能电网中的电力电子技术》中文版2010年8月由机械工业出版社出版,原著由Springer Science出版社于2008年出版,主要由来自欧洲的15位作者共同编写而成,译者为浙江大学徐政教授。本书主要讲述应用于智能电网的电力电子技术，包括功率理论、电力电子变流器、电能质量与电磁兼容性、高频交流配电系统、分布式发电系统接入电网、有源电能质量控制器、各种储能系统、风力发电系统接入电网以及光伏电站与燃料电池并网等。

永磁直驱风电机组网侧PWM变流器的建模与仿真

电力电子变流器是风电机组系统的关键设备之一。随着电力电子器件技术的发展,电力电子变流器在改善风电机组系统性能方面具备了巨大的发挥空间。背靠背PWM变流器作为目前主流的三相变流器,由于它在某种程度上能实现了电网与风电系统之间的解耦,并能独立调节有功和无功功率,在风电系统中的应用也愈发广泛。

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 。

全功率变流器可变速抽水蓄能机组的功率调节特性分析

全功率变流器(full size converter,FSC)可变速抽水蓄能技术是控制电网负荷频率,平衡可再生能源发电波动的有效手段。在介绍三电平FSC可变速抽水蓄能机组整体结构的基础上,给出了机侧变流器和网侧变流器的模型和控制策略。在确定由于电网需求而产生的参考功率的基础上,提出了FSC可变速抽水蓄能机组在发电模式和电动模式时有功功率和无功功率的控制策略。针对所建立的FSC可变速抽水蓄能机组模型,采用冲击响应傅立叶变换法,给出了机组的频谱特性,对照风电波动频谱特性,阐述了全功率机组对可再生能源引起的电网波动控制的有效性。最后对抽水蓄能机组在抑制风电出力波动中的作用进行了仿真验证。

FSC可变速抽水蓄能在含大规模风光发电系统中的应用

全功率变流器(Full Size Converter,FSC)可变速抽水蓄能(Variable Speed Pumped Storage,VSPS)是电网自动频率控制,平衡可再生能源发电波动的有效手段。本文在介绍三电平全功率变流器可变速抽水蓄能整体结构的基础上,介绍了机侧变流器和网侧变流器的模型和控制策略。在给出由于电网需求而产生的参考功率的基础上,说明了全功率变流器可变速机组在发电模式和电动模式时有功功率和无功功率的控制策略。最后,用PSIM和MATLAB/SIMULINK软件对基于双馈机组和全功率变流器机组的风光储互补系统进行了仿真分析,阐述了全功率机组对可再生能源等引起的电网波动的控制作用。

川藏铁路贯通式柔性交流牵引供电系统

研究目的:川藏铁路沿途环境既特殊又复杂,对供电系统的性能要求非常高。本文提出基于静止功率变换器的贯通式柔性牵引供电系统方案,以达到适应川藏铁路特点和需求的目的。研究结论:(1)从系统设计、运行方式、核心变流器拓扑、控制保护构架和功能方面给出了贯通式柔性牵引供电系统设计方案,能够克服长大坡度过分相、牵引负荷功率极端变化导致的电压损失高和短时峰值功率大等问题,具有高可靠性、高电能质量等优势;(2)以在建的北京大兴机场线贯通式柔性牵引供电系统为工程实例,说明了所提方案的有效性;(3)本研究结论可为川藏铁路等重要特殊场景的牵引供电系统设计提供参考。

具有高功率密度的三相AC-DC 48V电源

在电力系统的电源质量国际标准规定中,电网连接设备的线电流谐波要低于门限值;因此,要求AC-DC变流器运行时要具有高功率因数和低线电流失真。本文实现了一种用于电源系统的三相AC-DC48V电力电子变流器,并进行了相关的实验测试与讨论。在电源设计上的主要限制条件是要求功率密度达到每立方分米9000W,同时供电线路中不用中性线。

轨道交通牵引供电系统IEC标准浅析

轨道交通牵引供电系统负责为电力牵引机车车辆提供能量,牵引供电系统的安全可靠运行是车辆可靠运行的基本前提,而标准对牵引供电系统具有规范作用。文章分析了IEC标准体系中的相关牵引供电标准,重点介绍了牵引变电所电力电子变流器标准IEC 62590的最新发展情况,探讨了IEC牵引供电标准的后续发展趋势,为从事牵引供电行业的相关人员提供参考。

图书

本书主要讲述应用于智能电网的电力电子技术，包括功率理论、电力电子变流器、电能质量与电磁兼容性、高频交流配电系统、分布式发电系统接入电网、有源电能质量控制器、各种储能系统、风力发电系统接入电网以及光伏电站与燃料电池并网等。

铁路客车电源设备

西门子公司从事铁路客车电源已有百余年历史,现代化客车能有今天的技术水平,主要在电能变换和配电方面取得很大进步。