电力电子标准模块通讯接口分析与设计

为了实现电力电子标准模块的互连,将三相电压源逆变器控制体系划分为5个接口,分析计算了各接口传递的变量和通讯所需要的带宽.根据各接口的带宽,按照电力电子系统集成要求确定了通讯体系的划分.采用USB接口设计了电力电子标准模块的通讯接口,完成了一个基于电力电子标准模块的三相电压源逆变器设计.结果表明,该电力电子标准模块通讯接口的设计和通讯体系的划分可以满足电力电子系统集成的要求.该通讯体系的划分可以随着通讯技术的发展,用于电力电子标准模块不同通讯接口的设计.

探索电力电子标准模块的高速智能通讯网络拓扑

在长期的电力电子系统中的标准模块中,还尚未真正应用智能化的通讯网络。长期的通讯网络中存在很多的弊端,使得电力电子标准模块在电子系统中并不能发挥本质的作用。而高速智能通讯网络拓扑很好的解决了这一问题,实现了节点间在数据传输中通过当前单元的状态进行选择数据发送。提高了传输信息的速度,也减少了传输过程中的时间延时。本文就针对电子系统中高速智能通讯网络拓扑在电子标准模块中的应用,实现了用户对电子系统的使用需求,提升了使用的价值,扩大了电子系统的使用范围。

电力电子装置在电力系统中的应用

电力电子装置能够促进电力系统向可持续发展和智能化转型。从发电、储能、微型电网、输电和电能质量5个方面,介绍了电力电子装置在电力系统中的主要应用。从提高电力电子装置可靠性、安全性、经济性和标准化的视角,综述了可靠性评估、故障运行管理、硬件在回路仿真和电力电子标准模块的研究工作。最后阐述了电力电子装置在电力系统应用中亟待解决的难题。

电力电子分布式数字控制网络的同步策略对比分析

基于电力电子标准模块(PEBB)构建的电能变换装置具有低成本、易于重构、高可靠性等优势,采用分布式数字控制结构,其中级联环形拓扑是其通信结构的一种主要解决方案。环网拓扑本身特性决定了实现网络节点间的同步是一个关键技术问题。阐述了2种用于环网拓扑的同步策略,分别为基于网络时钟的同步方法和基于时间戳的同步方法。针对实际运用,从同步精度、同步速度、资源消耗、稳定性等方面对2种同步策略的优劣进行了对比分析。

电力电子分布式控制体系与系统集成

为了促进电力电子标准模块(PEBB)的通用化和标准化,阐述了一种新的具有3级控制权限的电力电子分布式控制体系.参照开放系统互连参考模型,提出了此控制体系的3层通信模型,分别是物理层、会话层和应用层.确定了这3个通信层各自的功能要求和具体实现,并分析了这个通信模型和控制体系之间的映射关系.介绍了电力电子分布式控制体系的典型拓扑,以三相电压源型逆变器为例分析了该体系的基本问题,并提出了划分控制权限和确定通信接口位置的方法.研究结果表明,所提出的控制体系概念清晰、易于实现,有利于PEBB的系统集成.

时钟恢复在电力电子系统集成中的应用

采用电力电子标准模块(PEBB)构建电力电子系统,是电力电子系统集成的目标,电力电子标准模块间的同步是保证系统正常工作的重要前提。将时钟恢复技术应用于电力电子系统集成,设计了一个软件锁相环,实现了模块间的时钟同步。对一个基于PEBB的三相电压源逆变器进行了实验,实验结果表明,各个PEBB之间实现了时钟同步。

适用于PEBB采样系统的高速光纤隔离通讯装置

为了解决系统中较高电压电流变换率对采样产生的干扰问题,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的光纤隔离采样通讯装置,并阐述了该装置的具体设计思路及步骤。这种装置可实现信号采样并进行数字化传输和接收,具有优良的绝缘性能和暂态特性,对复杂电力电子系统隔离采样及信号传输有工程实用价值。最后通过实验给出了两个节点间数据传输波形及延时,分析和计算结果证实该装置的有效性。

分布式变换器的结构和控制体系

着重讨论了基于功率集成技术的分布式控制功率变换器的结构形式和控制体系。对采用分布式控制后系统出现的新特点进行了总结和分析。对构成分布式变换器的电力电子标准模块的功率级选择、控制器功能以及组网方式进行了详细的描述。分布式控制的变换器有望提高系统可靠性、灵活性,解决大规模生产中开发周期长、成本高的问题,在未来的电力电子应用中有着广阔的前景。