An Improved Y-source Inverter with the Capability of Absorbing Bus Voltage Spike

In order to avoid the bus voltage spikes caused by leakage inductance endangering the normal operation of the inverter,based on the improved Y-source inverter,the traditional clamping structure and voltage peak absorption circuit are introduced,and a high step-up and low-voltage stress improved Y-source inverter with the capability of absorbing bus voltage spike is proposed.This topology fully utilizes the structural characteristics of the improved Y-source inverter itself,and further increases the DC-side voltage gain on the basis of ensuring the busbar voltage peak absorption capacity,while reducing the capacitor voltage stress.This paper demonstrates the superiority of the proposed topology over improved Y-source inverter topology by analyzing its working principle and voltage gain,simulation and experiment platform are constructed to perform the circuit simulation and experiment,and the correctness of the theoretical analysis of the proposed inverter and the effectiveness of the busbar voltage peak absorption capacity are verified.

Improved hyper-spherical search algorithm for voltage total harmonic distortion minimization in 27-level inverter

Multi-level inverters(MLIs)have become popular in different applications such as industrial power control systems and distributed generations.There are different forms of MLIs.The cascaded MLIs(CMLIs)have some special advantages among them such as more different output voltage levels using the same number of components and higher power quality.In this paper,a 27-level inverter switching algorithm considering total harmonic distortion(THD)minimization is investigated.Switching angles of the inverter switches are achieved by minimizing a THD-based objective function.In order to minimize the THD-based objective function,the hyper-spherical search(HSS)algorithm,as a novel optimization algorithm,is improved and the results of improved HSS(IHSS)are compared with HSS algorithm and other five evolutionary algorithms to show the advantages of IHSS algorithm.

Improved interfacial property by small molecule ethanediamine for high performance inverted planar perovskite solar cells

We report a simple and effective method to realize desirable interfacial property for inverted planar perovskite solar cells(PSCs)by using small molecule ethanediamine for the construction of a novel polyelectrolyte hole transport material(P3CT-ED HTM).It is found that P3CT-ED can not only improve the hole transport property of P3CT-K but also improve the crystallinity of adjacent perovskite film.In addition,the introduction of ethanediamine into P3CT realigns the conduction and valence bands upwards,passivates surface defects and reduces nonradiative recombination.As a consequence,compared to P3CT-K hole transport layer(HTL)based devices,the average power conversion efficiency(PCE)is boosted from17.2% to 19.6% for the counterparts with P3CT-ED,with simultaneous enhancement in open circuit voltage and fill factor.The resultant device displays a champion PCE of 20.5% with negligible hysteresis.

Improved Interleaved Single-Ended Primary Inductor-Converter forSingle-Phase Grid-Connected System

The generation of electricity based on renewable energy sources,parti-cularly Photovoltaic(PV)system has been greatly increased and it is simply insti-gated for both domestic and commercial uses.The power generated from the PV system is erratic and hence there is a need for an efficient converter to perform the extraction of maximum power.An improved interleaved Single-ended Primary Inductor-Converter(SEPIC)converter is employed in proposed work to extricate most of power from renewable source.This proposed converter minimizes ripples,reduces electromagnetic interference due tofilter elements and the contin-uous input current improves the power output of PV panel.A Crow Search Algo-rithm(CSA)based Proportional Integral(PI)controller is utilized for controlling the converter switches effectively by optimizing the parameters of PI controller.The optimized PI controller reduces ripples present in Direct Current(DC)vol-tage,maintains constant voltage at proposed converter output and reduces over-shoots with minimum settling and rise time.This voltage is given to single phase grid via 1�Voltage Source Inverter(VSI).The command pulses of 1�VSI are produced by simple PI controller.The response of the proposed converter is thus improved with less input current.After implementing CSA based PI the efficiency of proposed converter obtained is 96%and the Total Harmonic Distor-tion(THD)is found to be 2:4%.The dynamics and closed loop operation is designed and modeled using MATLAB Simulink tool and its behavior is performed.

Improved Clamped Diode Based Z-Source Network for Three Phase Induction Motor

The 3Φinduction motor is a broadly used electric machine in industrial applications,which plays a vital role in industries because of having plenty of beneficial impacts like low cost and easiness but the problems like decrease in motor speed due to load,high consumption of current and high ripple occurrence of ripples have reduced its preferences.The ultimate objective of this study is to control change in motor speed due to load variations.An improved Trans Z Source Inverter(ΓZSI)with a clamping diode is employed to maintain constant input voltage,reduce ripples and voltage overshoot.To operate induction motor at rated speed,different controllers are used.The conventional Proportional-Inte-gral(PI)controller suffers from high settling time and maximum peak overshoot.To overcome these limitations,Fractional Order Proportional Integral Derivative(FOPID)controller optimized by Gray Wolf Optimization(GWO)technique is employed to provide better performance by eliminating maximum peak overshoot pro-blems.The proposed speed controller provides good dynamic response and controls the induction motor more effectively.The complete setup is implemented in MATLAB Simulation to verify the simulation results.The proposed approach provides optimal performance with high torque and speed along with less steady state error.

面向多运行模式的并网逆变器改进控制策略

为了改善新能源并网逆变器的性能并同时满足多运行模式(并网模式和孤岛模式)调节需求,设计了双重自适应系数,并基于下垂控制和虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制提出了新颖的改进控制策略。该控制策略可灵活地调节惯量和阻尼以满足不同运行模式的需求。设计的双重自适应系数包括自适应协调系数和自适应惯量系数,前者可提高系统动态特性并增强适用性,后者可进一步改善功率超调和振荡问题以完全消除功率超调。所提出的改进控制策略的功率响应无超调和振荡,能够提供接近于VSG控制的惯量和阻尼特性且具有更快的响应速度,可同时满足并网模式下的功率调节需求和孤岛模式下的频率调节需求,具有更大的适用性和更优异的动态特性。最后,通过硬件在环实验验证了所提出的改进控制策略的有效性和可行性。

改进滑模观测器的电流源逆变器驱动PMSM无位置传感器控制

由于电流源逆变器(CSI)的叠流效应以及前级DC-DC控制的母线电流脉动较大,使得扩展反电动势中含有大量谐波,造成较大的位置误差。针对此问题,该文提出一种改进滑模观测器的电流源逆变器驱动永磁同步电机无传感器控制方法。首先,基于传统滑模观测器,设计复系数滤波器代替传统低通滤波器,实现了对估计反电动势的准确提取,同时也抑制了估计反电动势中的高频抖动和高次谐波。其次,将二阶广义积分器内嵌于锁相环中,用于消除位置误差信号中的低次谐波,提高位置观测准确度。最后,将估算的速度信息反馈回复系数滤波器,实现复系数滤波器的自适应性。实验结果表明,所提方法在不同工况下,能够有效提高估算的转子位置精度,验证了方法的可行性与有效性。

混合级联H桥逆变器的新型SHEPWM功率均衡控制策略

对于直流侧电压比为1∶1∶2的混合级联H桥逆变器,传统的指定谐波消除脉宽调制法(SHEPWM)存在各单元间输出功率不均衡问题,因此,提出一种双层功率均衡调制策略。首先,通过对消谐方程组中的基波幅值方程表达式进行等效拆分,使2个低压H桥单元的输出电压基波幅值之和与高压H桥单元的输出电压基波幅值相等,实现了高低压H桥单元间的功率均衡,即外层功率均衡。其次,利用逻辑运算的方法对低压单元的初始驱动信号进行逻辑重组,实现2个低压单元间的功率均衡,即内层功率均衡;然后使用改进的实数型遗传算法(IRCGA-2)求出消谐方程组的解,消除指定的谐波,得到高质量的输出电压。最后,通过仿真和实验证明了调制策略的正确性与有效性。

基于改进虚拟同步发电机控制的功率交互振荡抑制策略

在指令功率发生扰动时,虚拟同步发电机控制环路易产生功率交互振荡,威胁系统的安全稳定运行。为此,提出一种基于改进虚拟同步发电机控制的功率交互振荡抑制策略。基于相对增益矩阵原理研究不同系统参数变化时虚拟同步发电机输出功率间交互作用的变化规律;采用转速阻尼功率高通反馈改进虚拟同步发电机有功功率-频率控制环路,并通过绘制Bode图对比传统虚拟同步发电机控制策略与改进虚拟同步发电机控制策略的暂态和稳态性能;利用相对增益矩阵原理分析改进虚拟同步发电机控制策略的有功功率环路交互作用情况。仿真及实验结果表明,所提策略可有效实现虚拟同步发电机交互振荡的抑制。

逆变器的电容老化故障诊断方法研究

针对逆变器电容老化故障的特征不明显、提取困难,且存在多分类、细分类问题,提出一种自适应白噪声完整集合经验模态分解(completeensembleempiricalmode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)与小波包能量熵(wavelet packet energy entropy,WPEE)结合的特征提取策略,并利用改进麻雀搜索算法(improvedsparrow search algorithm,ISSA)优化最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)参数,完成故障诊断。首先,利用CEEMDAN处理相电压信号,获得模态分量(intrinsic mode function,IMF),根据相关系数、方差贡献率共同筛选IMF,将含噪的IMF去噪并重构,与不含噪的IMF构成纯净IMF组,然后利用小波包分析并对其分解获取故障特征明显的WPEE;其次,通过Iterative混沌映射与随机游走策略改进的SSA对LSSVM进行参数寻优,建立诊断模型;最后,以Z源逆变器为例进行验证。结果表明:所提方法能快速有效地提取电容老化故障特征,且诊断方法更快、故障识别率更高。

基于残差生成器的多逆变器并联系统 性能提升控制策略

针对多逆变器并联系统中负载扰动导致的母线电压波动与线路阻抗变化导致多逆变器间电压不匹配问题,该文提出一种基于残差生成器的多逆变器并联系统性能提升控制策略。首先,对电气网络和逆变器建立状态空间模型,分析系统中电压波动与电压不匹配问题;然后,设计基于残差生成器的性能提升控制结构,利用参数化残差生成器,将电流扰动信号转化为高频与低频残差信号;接着,根据模型匹配理论设计高频扰动补偿控制器,抑制负载扰动;同时,基于下垂功率均分条件求解低频电压协调控制器,利用多智能体一致性算法对其进行优化,从而协调多逆变器的电压输出,并设计分布式电压/频率二次控制;最后,在不采集逆变器输出电流的情况下,基于残差同时解决母线电压波动与多逆变器间电压不匹配的问题,提升了系统控制性能,并通过实验验证所提控制策略的有效性。

计及分布式电源并网逆变器控制策略的配电网弹性提升方法

并网逆变器的不同控制策略会影响分布式电源的出力表现,为充分利用其灵活调控潜力,提出一种计及分布式电源并网逆变器控制策略的配电网弹性提升方法。首先,构建考虑并网逆变器控制策略的配电网弹性提升框架,在此基础上,分析并网逆变器不同控制策略下的分布式电源出力特点,明确分布式电源在孤岛和并网模式下的出力表现;其次,基于分布式电源在并网与孤岛运行模式下响应能力的差异性构建计及并网逆变器控制策略的配电网弹性提升模型,模型以系统有功功率缺额最小值为目标函数,同时考虑并网模式下运行约束和孤岛模式下频率安全问题;最后,基于改进的IEEE 33节点配电网开展算例分析,验证所提弹性提升方法的有效性。

基于阻抗重塑的并网逆变器改进前馈控制策略

在弱电网下,电网电压前馈环节、数字控制延时等因素与电网阻抗发生耦合,大幅降低系统的稳定性。针对该问题,首先建立并网逆变器输出阻抗模型,分析了传统比例前馈控制方法的局限性。在此基础上提出一种基于阻抗重塑的并网逆变器改进前馈控制策略,在电压前馈通道中增加带通滤波器,分析改进系统的输出阻抗特性,该方法有效提升了系统的鲁棒性,同时在电压前馈通道中串联谐波控制器,可以进一步改善并网电流质量。最后,通过仿真和实验验证了所提策略的有效性。

三单元不对称级联H桥调制策略及推广

3:1:1型不对称级联H桥多电平逆变器输出电压谐波性能优异,但是在传统的调制策略下,存在高低压单元间电流倒灌问题,且传统调制策略仅仅适用于3:1:1型不对称级联H桥,不能推广应用。该文基于部分区间上高低压单元控制信号互补和移相载波调制策略提出了一种改进型混合频率载波调制策略。该文提出的调制策略不仅解决了传统调制策略下存在的高低压单元间的电流倒灌问题,而且可推广至n:1:1…型多电平逆变器的调制策略,同时给出各级联单元开关管控制信号的通用表达式,且可以实现所有低压单元间的功率均衡。仿真与实验结果证明了该调制策略的可行性,正确性与易推广性。

改良倒“V”形切口在腮腺肿瘤切除治疗中的应用及美学效果观察

目的:探究改良倒“V”形防皱切口腮腺肿瘤切除术的临床及美学效果。方法:选取2016年10月-2019年10月笔者医院收治的60例腮腺肿瘤患者为研究对象,按随机数字表法分为观察组和对照组,各30例。对照组采用常规“S”切口进行腮腺肿瘤切除,观察组采用改良倒“V”形防皱切口进行腮腺肿瘤切除。比较两组手术时间、术后当日引流量、术中出血量、住院时间、手术切口长度、术后美学效果[温哥华瘢痕量表(Vancouver scar scale,VSS)、患者瘢痕评价量表(Patient scar appraise scale,PSAS)、观察者瘢痕评价量表(Observer scar assessment scale,OSAS)]、生活质量(华盛顿医科大学生存质量量表)及并发症发生率。结果:观察组手术切口长度低于对照组(P<0.05)。术后3、6个月,观察组VSS、PSAS、OSAS评分低于对照组(P<0.05)。术后6个月,观察组外貌、表情评分低于术前,但高于对照组(P<0.05);两组术后疼痛、活动能力、娱乐、肩部功能、工作、咀嚼、语言清晰度评分均低于术前(P<0.05),但组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组并发症总发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:改良倒“V”形防皱切口能明显改善腮腺肿瘤切除患者术后美学效果,且有较高的安全性,临床价值较高。

1700V EcOnoDUAL3 IGBT7产品及其在690V变频器中的应用

1700V EcOnoDUAL3封装的IGBT4模块已经在变频器中得到了广泛应用。随着芯片技术的进步和市场对更高效和更高电流等级产品需求的不断增加,英飞凌基于最新的1700V IGBT7芯片开发了新一代的ECOnODUAL3IGBT模块。本文首先介绍了1700V IGBT7模块的系列产品、IGBT7芯片特性和ECOnoDULA3模块的封装升级。然后通过与IGBT4的最大电流模块FF600R17ME4_B11进行参数对比,分析了两款IGBT7模块FF450R17ME7_B11和FF600R17ME7_B11的产品优势。最后,根据690V变频器的典型应用工况,通过仿真对比阐明了新一代IGBT7产品可以显著的降低功率损耗和提升变频器的功率密度。

基于ARCTAN函数的孤岛微电网下垂控制研究

在微电网中,各并联逆变器大多采用下垂控制,微电网的频率会随着逆变器输出有功功率产生变化,进而会导致系统频率超出允许的偏差范围。针对上述问题,提出了一种改进的下垂控制方法。首先,以逆变器输出特性和下垂控制策略为基础,分析逆变器的频率随功率变化的原因;其次,在传统下垂控制的基础上,引入ARCTAN函数构造新的下垂曲线,使微电网的频率偏差被控制在±0.2Hz以内。通过Matlab/Simulink仿真平台建立逆变器并联系统模型,仿真验证所提控制策略的有效性。仿真结果表明:控制方法能够有效限制微电网的频率波动,增强微电网频率的稳定性,可为微电网逆变器并联频率控制的优化提供参考。

逆变器高频谐波扰动电子信号自动检测方法

研究逆变器高频谐波扰动电子信号自动检测方法。构建逆变器的电子信号采样函数,获取电子信号采样结果。利用改进后的阈值函数对电子信号进行小波去噪处理,通过混合字典对去噪后的信号进行稀疏分解,确定电子信号高频谐波扰动特征。利用BFGS校正拟牛顿算法优化BP神经网络的梯度和参数,将电子信号高频谐波扰动特征输入优化BP神经网络中,得到逆变器高频谐波扰动电子信号自动检测结果。实验结果表明,所提方法能精准获取逆变器电子信号,对高频谐波扰动电子信号的检测误差小,效果好。

非隔离型三相三电平光伏逆变器的共模电流抑制

针对非隔离型三相三电平光伏逆变器的共模电流问题,在分析三电平共模等效模型的基础上,采用改进型LCL滤波器,将滤波电容公共点接回到直流侧中性点,滤除寄生电容电压的高频分量,使共模电流大幅衰减。改进型LCL滤波器改变了三电平直流侧中点不平衡的机理,传统中点平衡算法,如分配因子法不再适用,为此,对分配因子法进行修正,提出广义的分配因子法,使中点电位得到有效地控制。实验证明了理论分析和算法的正确性。

一种微电网多逆变器并联运行控制策略

在微电网多逆变器并联系统中,由于逆变器的输出阻抗以及与公共连接点的线路阻抗存在差异,应用传统下垂控制法会导致逆变器间的环流较大及功率均分精度较低。在分析多逆变器并联系统中传统下垂控制法及逆变器输出阻抗对系统性能的影响基础上,通过引入感性虚拟阻抗,提出一种适合微网多逆变器并联的电压电流双环下垂控制策略。虚拟阻抗的引入使输出阻抗仅由滤波电感值决定,减少了逆变器输出电阻的影响;考虑线路阻抗的影响,提出一种新型改进下垂控制算法,通过对下垂系数进行修正,减弱了线路阻抗差异对并联均流的影响,提高了多逆变器并联性能。仿真与实验结果表明了该控制策略的正确性和有效性。