具备短路电流限制能力的新能源直流汇集双极直流变换器

直流汇集和外送为未来沙漠戈壁荒漠大规模新能源消纳提供了一种可行解决方案,直流变换器是新能源直流汇集系统的关键设备。谐振直流变换器具有在全负载范围内损耗较小,波形质量好等优点,在新能源纯直流汇集场景具有应用前景,然而因其呈现低阻抗、短路故障电流上升速度快的特征,必须对短路电流进行限制。该文提出了一种具备短路限流能力的双极直流变换器,首先分析了拓扑运行原理及其参数设计方法,然后分析了所提直流变换器的故障限流机理,设计了其短路电流控制方法,最后通过Matlab/Simulink仿真和实验样机验证了所提电路和故障限流方法的可行性。结果表明,所提直流变换器能够实现直流短路电流限制,能够在一极故障时维持另一极正常运行,提高了供电可靠性。相关研究成果将为新能源直流汇集系统的构建和工程实施提供技术参考。

电动汽车充电系统补偿网络参数设计与仿真

随着无线能量传输技术的不断发展,无线充电技术逐渐进入人们视野。该文对无线能量传输技术理论进行分析,对高阶补偿网络S-LCC(一次侧串联补偿二次侧LCC补偿)谐振补偿网络,以及S-LCL(一次侧串联补偿二次侧LCL补偿)谐振补偿网络进行理论分析。在理论分析基础上,对2个高阶补偿网络的参数进行设计和仿真分析。仿真结果表明:S-LCC谐振补偿网络具有恒压输入—恒流输出特性,S-LCL谐振补偿网络具有恒压输入—恒压输出特性,且设计的无线充电系统耦合变压器补偿谐振网络参数,符合电动汽车无线充电系统设计要求。

机械式直流断路器性能分析及谐振换流方法

机械式直流断路器(DCCB)是直流开断的主流方案之一。然而,远海风电构网型柔性直流系统对机械式DCCB提出轻型化、紧凑化的要求。性能分析表明,目前的机械式DCCB存在预充电系统耐压要求高、预充电容的容量高、预充能量损失率高、换流时间长、小电流熄弧不稳定等问题。为此,提出一种谐振型机械式DCCB(RM-DCCB),通过控制晶闸管的导通时刻并利用其过零自关断特性,逐次在换流支路注入能量,产生了幅值递增的谐振电流。研究了RM-DCCB的换流特性、数学模型和参数设计方法。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了RM-DCCB的开断可行性和参数设计的正确性。研究表明,RM-DCCB是一种具备综合技术优势的换流新方法。

谐振直流环节逆变器缓冲回路无功能量传输损耗优化的改进调制策略

针对谐振直流环节逆变器缓冲回路在换流时无功能量传输损耗大这一问题,文中在一种并联谐振直流环节逆变器的基础上提出一种改进调制策略。与原调制策略相比,该调制策略不仅可以实现逆变桥、谐振单元开关管的软开关,而且可将缓冲回路的动作频率降低了1/3,降低了缓冲回路的导通损耗以及辅助开关管的开关损耗。同时可避免换流时缓冲回路的谐振电流与换流时刻的负载电流相叠加,从而可有效降低缓冲回路在换流时的无功能量传输损耗及辅助开关管的电流应力。在改进调制策略下,根据不同工作模式下的等效电路图,分析该逆变器的工作原理、软开关实现条件及最佳参数设计方法。最后使用绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为开关器件制作一台10kW、10k Hz样机,通过实验验证该调制策略的有效性。

大功率电磁热储能系统感应加热仿真研究

本文以24k Hz/100k W的电磁热储能系统为研究对象,系统采用电磁感应加热的方式,将由新能源发电系统产生的清洁电能转化成为热能,并将这些热能加以利用或者存储在水中。首先应用Ansoft-Maxwell对感应加热模型进行涡流场仿真分析得到磁场分布,利用得到的磁感应强度计算流体场热源。然后应用Ansys/Fluent对感应加热模型进行三维流体温度场仿真分析。感应加热系统的电源设计在电磁热储能系统中有着至关重要的地位,应用Matlab/Simulink对感应加热电源串联谐振电路进行建模仿真分析,得到谐振状态下的电路特性曲线,给出了PLL锁相环信号、PWM全桥逆变触发信号等波形,为电磁热储能系统的感应加热电源的研究和开发提供了一定理论依据。

对称电容谐振式高压直流装置送能系统

高电位驱动电路的送能系统是保证混合式直流断路器稳定工作的关键设备。与目前"磁隔离"送能原理不同,利用电容器"隔直通交"特性和LC电路串联谐振原理,提出一种对称电容谐振式高压直流装置送能系统,实现了地电位侧电能向高电位直流侧装置的高效传输。分析了该送能系统的工作原理,并针对该拓扑结构提出了电路参数设计原则和设计方法以及若干衍生拓扑结构。通过仿真对具体算例进行验证,仿真结果表明在直流故障工况下该送能系统仍然可以稳定工作,进而验证了所提新型送能系统的可行性和可靠性。

苯型烃的芳香性新模型——对偶圈

假设苯型烃的各Kekulé结构的重量与其中的Kekulé苯环(即基础共轭圈)数成正比——重量正比假设。根据自旋偶合价键法计算结果,提出苯型烃的芳香性新模型——对偶圈(SCC)模型,它包括SCC概念、SCC结构及SCC法;从SCC法导出计算苯型烃的共振能的通式,其计算值与实验值高度接近,结果令人满意。

薁，苯并环丁二烯和戊搭烯的拓扑共振能

为了阐明芳香性及磁性原因，用Ａｉｈａｒａ提出的ＴＲＥ概念计算了 ，苯并环丁二烯和戊搭烯等烃的共振能，环共振能和环电流．计算结果表明 因有正共振能具有芳香性并产生反磁性环电流，而苯并环丁二烯和戊塔烯因有负共振能具有反芳香性并产生顺磁性环电流．