输出电压微分-单周控制Buck变换器

提出一种适用于DC/DC变换器的输出电压微分–单周控制(output voltage differential coefficient and one cycle control,OVDC-OCC)方法。介绍其工作原理,并利用状态空间平均方法建立了这种新型反馈控制Buck变换器的小信号模型,在此基础上进行频域仿真,并对结果进行了对比分析,最后进行了实验研究,给出相关实验结果。仿真和实验结果表明,OVDC-OCC控制比传统电压控制Buck变换器具有更好的抗输入电压扰动能力和更好的动态负载性能。

电压微分式静电探测系统设计与实现

空中运动目标带电量高且难以去除,这为静电探测系统提供了理论依据。介绍了一种电压微分式的静电探测系统,利用目标在探测器位置的场强变化得到了感应电压公式,然后对其微分后得到了变化的电流。通过仿真验证了该公式的正确性和实用性,并据此设计了相应的探测电路,通过实验验证了该探测系统的可行性。

脉冲电压微分反馈法控制buck功率变换器中的混沌

通过 3种典型的开关逻辑图分析了降压buck变换器中混沌产生的机理 ,指出开关S导通时 ,电容充电过快是电路系统中混沌产生的主要原因 .在此基础上提出了利用输出电压的脉冲微分反馈对这类电路系统中的混沌进行控制的方法 .理论分析、数值计算和电路仿真证实了该方法的正确性和有效性 .

基于电压电流微分的新型瞬态电磁流量变送器

为了降低电磁流量计的励磁功耗、减少发热、延长其使用寿命,采用瞬态励磁方案,研制了新型瞬态电磁流量变送器。通过研究励磁电流瞬态过程的信号模型,提出基于电压电流微分的瞬态测量方法,以消除时间对信号电压的影响,确定电压电流微分比值与流量之间的关系。以数字信号处理器(DSP)芯片为核心,研制新型瞬态电磁流量变送器的硬件系统,采集瞬态时的励磁电流和信号电压数据,以验证提出的处理方法;研制变送器软件,实时实现瞬态测量方法,进行水流量标定和功耗测试试验。水流量标定和功耗测试试验表明,基于瞬态测量原理的电磁流量变送器的测量准确度达到0. 5%,励磁功耗是普通电磁流量计的1/1 200,在满足测量精度的同时有效降低了励磁功耗。

基于微分电压曲线的锂离子电池老化模式分析

锂离子电池容量损失主要是由于电池内部老化所导致的,电池内部老化模式主要包括锂离子损失(LLI),正极活性材料损失(LAM_(PE))以及负极活性材料损失(LAM_(NE))。微分电压(DV)曲线特征值的变化能够用来分析电池内部的老化模式,但是由于容量增量(IC)曲线特定的峰谷变化对应电池内部多种衰退模式,因而DV曲线的特征变化对应的具体老化模式需要进行具体分析。基于半电池充放电曲线合成全电池充放电曲线的方法,分析了DV曲线形状特征变化所对应电池内部的老化模式,为电池健康状态诊断以及电池老化模式诊断提供理论基础。

基于暂态电压的多端柔性直流线路保护方案

多端柔性直流线路故障电流具有上升速度快、峰值大的特点。为了限制故障电流,通常会在直流断路器中串联限流电抗器,形成直流线路的天然边界,但这也导致了故障电压暂态过程变化。区内故障时,线路两端保护安装处的暂态电压高频分量的有效值均大于限流电抗器换流站侧的值;区外故障时,故障端的特性与之相反。基于上述故障特征,提出一种基于暂态电压的多端柔性直流系统保护方案,利用单端线路侧的电压微分率实现区、内外故障快速动作,利用线路双端限流电抗器两侧暂态电压比实现区内、外故障的可靠判别。算例仿真结果表明:所提保护方案动作速度快,受过渡电阻影响小,且线路两端无需数据同步。

基于解耦控制的DVR电压补偿

动态电压恢复器（DVR）是一种解决电网电压跌落的经济有效方法。采用瞬时无功理论和电压微分法相结合，实时跟踪电压信息，在发生故障时，快速确定补偿量，针对系统的数学模型，考虑系统中的各个量的影响，对其进行解耦控制。确定以输出电压反馈量为基础的控制方法实现准确的补偿。通过仿真验证了采用这种综合的方法可实现DVR快速、准确的补偿。

基于电抗器电压暂态特性的直流配电网故障检测方案

直流配电网故障快速可靠检测是柔性直流配电网亟待解决的关键问题之一。基于柔性直流配电网的数学模型,详细分析了辐射状直流配电网的故障特性;区内故障时,安装于线路首端的直流电抗器两端的电压微分小于零;区外故障时,故障特性与之相反。在此基础上,提出了一种基于直流电抗器电压暂态特性的故障检测方案。利用直流电抗器电压微分实现区内、外故障的快速可靠检测;利用正、负极直流电抗器暂态电压幅值实现故障类型的准确判别。所提方案仅利用直流电抗器两端的电压及电压微分即可实现故障的准确快速检测,方案原理简单,硬件要求低,易于实现。最后,在PSCAD/EMTDC平台上搭建辐射状直流配电网模型,仿真结果验证了所提方案的有效性与可行性。

IF-ZVVCD与SMO的PMSM无位置传感器全速域复合控制

针对永磁同步电机(PMSM)全速域无位置传感器控制中,零低速阶段的高频注入法会引起转矩脉动、噪声等问题,提出一种IF控制结合零电压矢量电流微分法(ZVVCD)实现电机零低速运行,并与改进滑模观测器法复合达到全速域无位置传感器控制目标。在零低速阶段,IF控制法启动电机并在低速切换为ZVVCD,减小转速波动,提高控制精度;在中高速阶段,利用连续光滑的Sigmoid函数及扩展卡尔曼滤波器改进滑模观测器,减少系统抖振,提高转速稳定性;在转速过渡阶段,设计斜率可调的加权切换函数实现零低速与中高速控制方法的平滑切换。实验结果表明:所提复合控制策略能够实现PMSM全速域无位置传感器控制,消除转矩脉动,转子转速与位置信息辨识准确,系统动态响应快、稳态性能好。

中频自动电压调节器设计

采用串联校正与并联校正共同作为自动电压调节器的校正环节,以提高发电机的运行可靠性。

锂离子电池在高脉冲工况下老化机理的分析与研究

随着性能的不断提高,锂离子电池也开始应用到高能器件上,通常要求电池频繁做大电流脉冲放电。然而当前学术界对电池老化的研究只关注循环充、放电工况或其他车用工况,对高脉冲工况缺少研究。本文旨在研究高脉冲工况下锂离子电池老化特性及规律。在循环工况实验过程中,通过电性能测试,即容量测试、混合脉冲功率特性测试和容量增量测试,分析锂离子电池的老化特征。结果表明,相对于1 C循环老化工况,高倍率脉冲放电工况下的电池容量衰减更快,至480周循环容量衰退率就达到21.8%。内阻增加同样表现得迅速,480周循环极化内阻与欧姆内阻增长率分别达到85.0%与141.3%,是1 C循环工况电池的数十倍。同样IC/DV曲线变化也更加明显。

逆变器双闭环入网低电流控制方法仿真

为了提高低输入电压逆变器的稳定性以及电能质量,研究双闭环入网电流控制方法。构建低输入电压逆变器数学模型与电压电流微分方程,采用阻抗分析方法分析低输入电压逆变器的稳定性,设定低输入电压逆变器稳定条件;根据分析结果将LCL型滤波器引入电流控制中,设计LCL型滤波器的电感、谐波电容、谐振频率、谐波衰减以及阻尼电阻,通过LCL型滤波器完成低电流控制。仿真结果表明,所提方法的电流跟踪精度高、鲁棒性高、抗谐波能力强,验证了该方法的有效性。

基于LCL滤波器的蓄电池双向DC/DC变换器的研究

针对LCL型滤波器在DC/DC储能变换器的应用中,流过滤波电容的电流难以准确测量的问题,提出了一种电容电压内环反馈控制方法。首先依据蓄电池对充放电电流的要求,对LCL滤波器的参数进行了设计,以蓄电池侧电流为控制对象,加入滤波电容电压微分的反馈环节,增加系统阻尼,提高系统的稳定性。将LCL型滤波器应用到DC/DC储能变换器中,相比于传统的L型滤波器,可以大大减小滤波电感值,减小蓄电池充放电电流纹波,延长蓄电池寿命。最后通过仿真和实验验证了该方案的正确性和有效性。

风电并网逆变器的改进型线性自抗扰控制

针对并网逆变器控制中传统电压电流双闭环控制策略抗扰能力不足的问题,构造线性自抗扰控制(LADRC)取代电压外环控制。为了提高线性扩张状态观测器(LESO)的观测精度,通过在LESO中引入直流母线电压微分与其观测值之间的误差项,对传统LADRC进行了改进。从频域分析上证明了改进型LADRC的跟踪性能和抗扰性能均优于传统LADRC。仿真结果表明,所提出的改进型LADRC可确保并网逆变器具有更好的稳态与暂态性能,特别是在电网电压跌落和负载突变方面具有优越性。

零功耗光伏并网逆变器

根据光伏发电的特点,设计的不用脉宽调制的方法,也不用其它功率变换方法的零功耗光伏并网逆变器,免除了传统光伏并网逆变器中的升压电路和逆变电路,效率接近100%;同时不包括任何高频工作的功率器件,不会产生射频干扰。

考虑电网等效电感影响的LCL型逆变器谐振抑制方法

LCL滤波器在大容量、低开关频率的并网逆变器系统中已广泛应用,但LCL容易发生谐振,特别是在多逆变器并联的新能源电力系统中。本文推导了LCL谐振的公式,根据并网电流谐振时滤波器网侧电感与电网等效电感为串联的特性,结合LCL的结构,提出采用网侧电感电压一阶微分和入网电流的双闭环控制策略,在不增加传感器数量条件下,网侧电感电压一阶微分反馈内环增加了系统阻尼,有效抑制了LCL的谐振;电流外环实现了对入网电流的直接控制,可保证较高的功率因数,提高逆变器的利用效率。与电容电流反馈控制的仿真对比结果表明,该控制策略在逆变器并网的环境中有更好的抑制电流谐振的效果,实现对并网电流质量的改善。