电压源换流器开关器件损耗建模

IGBT在电力电子装置中得到了大量应用,尤其是在高压大功率电压源换流器领域,而电压源换流器损耗分析一直是电力电子领域的一个研究热点。为了能对电压源换流器损耗进行精确分析,提出一种基于波形拟合理论的绝缘栅双极晶体管与二极管的损耗分析模型。建立的损耗模型充分考虑了电压源换流器不同开关里导通电流变化对于二极管反向恢复过程参数及损耗的影响,该模型还考虑了二极管与IGBT器件相互关系,器件电压、电流、结温变化对损耗的影响,特别计入了电流拖尾过程、电路杂散电感参数的影响。搭建了2.5kV输出Boost实验电路对该损耗模型进行验证,实验结果对比证明了该损耗模型的正确性和有效性。提出的损耗模型适用于电压源换流器型直流输电(voltage sourceconverter high voltage direct current,VSC-HVDC)、静止无功补偿器(static synchronous compensator,STATCON)、统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)等高压大功率应用场合的电压源换流器损耗分析。

大容量静止无功发生器与电池储能的集成

将传统的大容量静止无功发生器(STATCOM)装置与储能装置集成,能够显著增加和提高STATCOM的功能和性能。文中讨论了电池储能和STATCOM集成系统的特点,介绍了所采用的功率变换器拓扑结构和开关切换策略,对所提出的集成电池储能的STATCOM系统进行了仿真研究。仿真结果证明了所提出的STATCOM与电池储能集成系统的有效性和实用性。

全桥变换器高频变压器的磁损测试方法

全桥开关变换器中较大的负载电流会在桥臂开关管上引起严重的振铃现象,直接基于全桥变换器拓扑测试高频变压器的磁芯损耗精度将会受到显著影响。文章提出了一种新颖的全桥变换器控制方法,通过合理的驱动时序组合,使高频变压器所承受的激磁电压波形和偏置电流与传统开关变换器中的工作条件完全一致。提出的驱动信号控制组合可保证在二极管续流期间给高频变压器激磁电流提供类似的通路以保持恒定,易于实现桥臂开关管的ZVS。因此开关过程中的振铃现象显著降低,磁损测试精度得到保证,实验验证了所提方法的正确性。

高压XLPE电缆高频损耗对局部放电脉冲波形的影响

为研究局部放电信号沿电缆传播产生的高频损耗(包括幅值衰减和散射变形),应用结构共振法拟合出电缆半导电层复介电常数的经验公式并应用于分析解法的仿真计算,解决了电缆半导电层复介电常数难以估算的问题。其次,应用传递函数校正测量法避开测量系统与电缆的波阻抗不匹配问题;并试验验证了电缆高频损耗对局部放电脉冲波形的影响。结果表明,衰减因子使波形幅值衰减、脉冲展宽,原始脉冲越窄衰减越严重;相位因子使高斯脉冲向非对称变化,并出现逆峰。

铁心损耗测试装置电源的研制

本文设计了一种用于铁心损耗测试装置的电源 ,通过负反馈技术和交流自动稳幅原理来保持磁感应强度B为给定幅值的正弦波形 ,且介绍了此电源的实现及部分电路。实验结果表明该电源具有良好的正弦波形 ,有较广的适用范围 。

功率二极管反向恢复特性模拟研究

针对功率二极管反向恢复既快又软的开关特性要求,根据Rajapakse.二极管反向恢复模型,模拟二极管反向恢复I-t、V-t变化规律,模拟结果与已有文献结果吻合,通过控制变量得到不同存储时间trra、恢复时间trrb、正向电流If、正向电流上升速率dIf/dt对反向恢复电流的影响,模拟结果表明:trra,trrb跟二极管反向恢复过程密切相关。文中最后分析计算了不同电压,不同电流下二极管反向恢复过程中的功率损耗。

振荡波电压作用下的电缆介质损耗测量方法

介质损耗是评价电力电缆绝缘状态的重要指标之一。振荡波电压作为目前新兴的检测电压,因具有与工频交流电压较好的等效性,在局部放电检测领域有广泛的应用,但振荡波电压下的介质损耗测量工作暂未深入开展,对绝缘状态一体化检测具有局限性。为了解决目前的局限性,文中提出了一种基于振荡波测试技术的电缆介质损耗测量方法。在振荡波测试系统每次工作期间,采集电缆试品的电压或电压、电流数据,然后通过数据后处理提取波形参数,从而获得准确的介质损耗。文中同时对2种基于振荡波电压的介质损耗测量方法进行对比与现场误差分析,得到基于振荡波电压、电流波形的介质损耗角测量方法,具有较高的准确性以及实用性,并提出了解决零点漂移的方法。最后,仿真以及实验结果验证了该方法的可行性和有效性。