面向三相四线制不平衡负荷补偿的高频链接型D-STATCOM

针对三相四线制系统中非线性、冲击性及不平衡负荷带来的不对称、电压波动和闪变等电能质量问题,提出了一种高频链接型D-STATCOM,用于三相四线制系统的不平衡负荷及无功补偿。分析了D-STATCOM主回路结构特点和工作原理,将其分为并网H桥、高频DC/DC隔离和公共直流母线电容三级结构,并网H桥负责各相的无功补偿,高频DC/DC变换器和公共直流母线电容构成有功交换通道,用于实现不平衡负荷补偿,针对主电路结构特点提出了分相模块化分层控制策略,以简化电路控制,并介绍了各级电路的控制方法。在所建立的仿真模型上进行了多种工况仿真,仿真结果验证了所提出的D-STATCOM电路结构和控制策略的有效性。

高频交流链接技术充电电源

在高频交流链接技术(HF AC-link)充电电源理论、数值仿真和实验研究的基础上,研制了一台充电速率为60kJ/s、输出电压为50kV的样机。电源主要由LC三相滤波器、矩阵开关、串联谐振单元和高频变压器4部分组成,分别给出了这几个部分的详细设计。利用高频交流链接技术的优势和合理的结构设计,使得该充电电源的功率密度大于0.6 W/cm3,同时实验结果表明,该充电电源的功率因数大于0.95,效率大于90%。因此,该充电电源具有高功率密度、高功率因数和高效率的优点。

基于高频交流链接技术的串联谐振变换器

提出了一种基于高频交流链接技术的串联谐振变换器,简要分析了该变换器的工作原理及一个周期内的工作过程,给出了变换器的控制方式和控制系统的框图,并进行了仿真和实验验证。实验结果表明,该变换器能够实现网侧电压和电流同相位,且网侧电流谐波含量低,同时串联谐振又具有高效率和恒流特性。因而,变换器具有高功率因数、高效率和低谐波的优点。

基于高频交流链接技术电容充电电源研究

提出一种新型的应用于脉冲功率技术的串联谐振高压充电电源,它采用了高频交流链接技术(HF AC-link),具有内部低储能、高功率密度和高功率因数等优点。电源工作在电流断续模式及零电流零电压开关条件下,分析了电源的工作过程,推出了各个模式下的电流特性及输出电压和三相交流电压变化对电流特性的影响,应用了一种新颖的电荷控制方式,并进行了初步的实验验证。实验的结果表明,所提出的控制方式相比传统技术显著地提高了输入的功率因数,使功率因数达到0.99,且切换角度和电流谐振周期随三相交流电压和输出电压发生变化。

基于高频交流链接技术充电电源控制器设计

介绍了基于高频交流链接技术(HF AC-link)的串联谐振变换器,简要分析了该变换器的工作原理及1个工作周期内的3个工作过程,并给出了一种新的基于电荷分配的控制算法,其控制参数与三相交流相电压的状态和负载电压相关。最后利用现场可编程门阵列(FPGA)实现控制算法和电源控制,并给出了控制器和电源整机实验波形,结果表明基于FPGA的控制器能够对输入线电流进行精确控制,输入线电流与电压同相位且成比例,实现了电网输入端的低谐波和高功率因数。

基于高频交流链接的新型充电技术研究

分析研究了基于高频交流链接技术的新型充电结构,给出了该种充电结构的工作原理,并利用Matlab中的Simulink仿真模块对该结构进行了仿真研究,仿真结果表明通过高频交流链接技术构建的充电电源网侧电流波形近似为正弦波、与网侧电压相位差为零,具有高的功率因数和低的谐波含量,能够维持三相平衡运行。同时基于高频交流链接技术的充电电源能够实现恒流充电和恒功率充电两种充电模式。

基于高频交流链接技术的并联谐振变换器

研究一种基于高频交流链接技术的新型并联谐振变换器,给出该变换器的电路拓扑图,并对其工作原理进行理论分析。然后使用Matlab中的Simulink仿真模块对该并联谐振变换器进行了仿真研究,仿真结果表明采用高频交流链接技术的新型并联谐振变换器输入端三相电流与输入端三相电压基本同相,具有高的功率因数和低的谐波含量。该变换器不仅体积小,结构紧凑,电源的功率密度高,同时由于谐波分量较低给电网带来的环境影响小,使整个电网系统供电效率更高。

基于AC-link的并联谐振高压电源的控制方法

介绍了一种基于AC-link技术的并联谐振高压电源的拓扑电路,该结构结合准谐振的工作模式能够实现高功率因数和高效率;采用了基于状态平面图对并联谐振电路的分析方法,该方法相比传统的基波等效分析法具有求解简单、直观、精确和负载适用范围大的特点,并给出了相应推导过程;给出了输出电压为25 k V,电流为1 A的变换器的分析和谐振参数设计。最后进行了仿真,仿真结果表明,基于高频交流链接并联谐振拓扑和基于状态平面图法的控制能够稳定输出电压(<1%),实现零电流开关,三相输入电流谐波较低(THD<12.5%)与三相电压基本同相位,功率因数为0.99。

基于AC-Link串联谐振的Buck-Boost变换器控制算法

介绍了一种基于AC-Link串联谐振的Buck-Boost变换器拓扑结构,用状态平面分析法对串联谐振电路在Buck模式和Boost模式下工作过程进行分析。该方法相比于传统的基波等效分析法具有直接、精确和求解简单的特点。给出了详细的推导过程,提出了一种控制算法。建立了Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果表明,该控制算法能够实现Buck和Boost的功能,能够得到稳定的输出电压,输入电流谐波含量低的特点,可以实现变换器在较宽的范围内调节输出电压。

双同步坐标系锁相环在AC-LINK充电电源中的应用

为提高电源在电网非理想输入情况下工作的适应性,采用解耦双同步坐标系下的三相锁相环,能够获取电网电压的相位与频率信息,并通过FIR滤波环节提取输入线电压的基波幅值,及时准确地为电源提供控制参数。建立了Matlab/Simulink仿真模型,在三相输入不平衡、频率变化、电压畸变等情况下进行仿真,并基于DSP2812芯片编写了控制程序进行测试。仿真与实验结果表明:在各种电网输入情况下,该方法都能够准确提取输入线电压的幅度、相位以及频率信息,为电源的良好运行提供保障。