光伏级联并网系统模块单元共模干扰建模及分析

为提高电能转换效率、降低器件的电压应力,大型光伏发电系统通常采用级联式拓扑、模块化设计。建立光伏级联系统模块单元的共模干扰模型是研究模块化光伏级联系统的电磁兼容特性,实施电磁兼容量化设计的基础。该文首先提出一种多绕组变压器结构电容的测试方法及等效共模耦合电容的计算方法,建立多绕组变压器高频共模耦合模型,对高频多绕组变压器各绕组之间的共模干扰耦合关系进行分析和评估;之后通过研究模块单元的共模干扰产生及耦合机理,建立一种新型LLC谐振变换器共模等效电路模型,并建立模块单元及系统的共模模型;最后,为解决大功率系统传导干扰测试困难的问题,采用退耦电容和高频磁环来隔离外部干扰,对功率缩比样机的共模电流进行测试。实验测试结果验证了所建模型的有效性。

风力发电机组受共模电流的影响分析

[目的]为解决共模干扰电流对风机设备造成的伤害与破坏,避免风力发电机组长期带病运行和伤害风电机组大部件,从而导致风场风电机组可利用率下降、弃风现象产生和发电量损失。[方法]文章通过阐述我国南方某风电场风电机组存在的共模电流干扰信号现象,现场机组设备损坏,误动作信号故障,故障引起的风力发电机组电流输出电缆过热、变压器过热,设备误动作保护以及发电机组振动异常等现象,以风场#11风机为检测点,进行实地机位实验检测,结合现场测量数据和图片,对问题进行系统理论分析。[结果]确认由于该发电变频系统产生的共模干扰电流的存在,引发了风力发电机组电流输出电缆过热、变压器过热、保护设备的误动作、发电机组振动异常等的一系列问题。由于该风场项目为已投产多年的在线发电项目,设备及电缆布置均已就位固定,难以改动或拆卸,为了不影响机组正常运行发电,在不影响原有线路现状的前提下,采用在发电机组发电母线上加装抗干扰线圈CoolBLUE?系列的解决方案。[结论]实践表明:此改善方案有效可行,为以后出现此类故障预防与改善提供建议和思路,避免风机再次发生同类故障,增加风电发电机组的可利用率,并可以推广应用。

高铁轨道电路隔离变压器雷电暂态模型

隔离变压器是高铁轨道电路中重要的雷电过电压抑制设备。为了获得准确的雷电暂态过电压计算模型,通过导纳频域参数提取、矢量匹配拟合和电网络综合3个步骤,建立了隔离变压器共模传输和差模传输二端口等效电路模型,其适用频率范围为5 Hz^1 MHz。通过开展暂态响应试验验证了模型的有效性,模型计算结果与试验结果一致性较好,其中共模传输模型幅值偏差小于4%,差模传输模型幅值偏差小于2%。并利用模型分析了影响隔离变压器过电压抑制效果的2个重要因素,分析得到:随屏蔽层接地引线电感增大,过电压抑制效果迅速下降,当引线长度小于0.5 m时,过电压抑制效果大于40 d B;随次级侧对地阻抗增加,过电压抑制效果呈现下降趋势,阻抗在100?内,随阻抗增大抑制效果直线下降,阻抗大于100?后,抑制效果逐渐趋于稳定。

基于电磁仿真软件的平面变压器共模电磁干扰建模方法及其应用

传统的变压器模型多为集总电容模型,在10MHz以上的频段,模型与实测特性存在较大偏差,难以反映变压器的高频电磁干扰(EMI)特性。该文提出利用S21参数来衡量变压器共模EMI性能,研究平面变压器高频3D建模方法。通过实际测试验证了3D建模方法的准确性,并将该建模方法应用于某高频变压器的共模EMI性能评估及优化设计中,从制造工艺水平和材料特性参数等方面,分析影响变压器共模S21参数一致性的关键因素,为提高产品性能的一致性提供了质量管控依据。

非隔离型光伏并网逆变器共模干扰抑制方法研究

非隔离型光伏并网逆变器中没有使用隔离变压器,其具有体积小、成本低、转换效率高等特性,但光伏阵列输入侧与电网输出侧存在电气连接,为共模电流提供了回路,导致易产生EMC干扰与安全隐患。分析了非隔离型光伏并网逆变器共模电流产生机理,从逆变拓扑结构出发,基于共模电流抑制技术,提出从改变调制方式和改变拓扑结构角度抑制共模电流的方法,并以实验验证了两种方法的可行性。

新型H6拓扑无隔离单相光伏并网逆变器研究

与带隔离变压器相比,无隔离变压器的光伏并网逆变器成本低、体积小、效率高,但无隔离光伏并网系统的漏电流将影响系统的安全运行,必须进行有效抑制,同时逆变器应具有向电网提供无功功率的能力。对此提出了一种新型的H6拓扑单相并网逆变器,该拓扑能有效抑制漏电流,且能向电网输出无功功率,采用单极性调制策略,输出电压具有三电平特性。基于对拓扑结构、工作过程及无功功率控制的详细分析,建立了Matlab/Simulink仿真模型验证理论分析的正确性,并搭建了1kW的实验平台,对理论分析和仿真结果进行了试验验证。

高共模电压下4～20mA电流环路信号的拾取

针对4～20mA电流环路远距离传输模拟信号过程中的高共模电压干扰,提出用环路供电型线性光耦电路实现隔离,实验验证表明,该电路可以在上百伏的共模干扰电压下,有效拾取远程模拟信号.

基于ARM的CAN总线智能节点保护电路的研究

文章设计CAN总线隔离技术、CAN总线防雷击技术、浪涌抑制技术、静电保护技术、共模干扰和差模干扰抑制技术等,以保证CAN总线在长距离通信时的可靠性。

一种兼顾效率和电磁兼容的反激变压器设计

三明治绕法通常用来增大变压器初、次级绕组之间的耦合系数,减小漏感,提高电源整体效率。但该方法往往会恶化共模传导电磁干扰。本文基于次级绕组净感应电荷的理论模型,深入分析了屏蔽体接地点位置及屏蔽高度对变压器共模传导EMI的影响。提出在反激变压器采用三明治绕法的同时,调节屏蔽层与次级绕组之间间距的方法来兼顾整个系统的效率和电磁兼容问题。采用优化设计的反激变压器使得系统的效率提高2.31%,共模传导EMI改善了15d B。实验结果验证了理论分析的正确性和实际有效性。

平衡总线中共模干扰产生原因与解决方法分析

针对传统抑制共模干扰的方法存在着成本高、电路复杂的缺陷,从共模干扰的概念入手,认真分析了共模干扰产生的原因,并在此基础上,提出了一个低成本高效率的解决电路。

PFC+半桥LLC电路传导共模EMI特性分析与抑制

为了研究开关电源的传导共模电磁干扰(EMI)特性,在分析交错并联PFC+半桥LLC电路传导共模噪声传输机理基础上,提出磁元件可视为共模滤波器的新观点.首先,理论分析磁元件的共模滤波特性,优化设计变压器绕组结构,改善变压器容性分布特性,提高变压器的共模噪声滤波能力.其次,构造反相噪声源补偿抵消原始噪声,提高功率电感共模噪声滤波能力.最后,通过一台音频功放电源样机进行实验验证.实验结果表明,优化磁元件共模EMI滤波特性可有效抑制电路的共模噪声.

浅谈仪表的干扰及抗干扰措施

从仪表的基本原理并结合仪表现场使用的情况,分析干扰仪表正常工作的原因,并针对不同的干扰源采取相应的行之有效地抑制或消除干扰的措施。另一方面,为了提高系统的抗干扰能力,重点介绍应当重视接地技术和信号线的选择、敷设。

开关电源变压器漏磁电磁兼容失效分析与整改对策

开关电源变压器部分会产生漏磁通,当经过电流时,产生尖峰干扰和谐振干扰等电磁兼容问题,据此,提出开关电源变压器的电磁兼容失效分析与整改策略。通过分析和计算小功率变压器漏磁化电流和变压器漏感参数的数学模型,结合整体电磁兼容整改问题的分析,提出在适当端口增加差模电容、差模电感、磁环和屏蔽板等整改策略,解决开关电源输出电流共模干扰问题。测试结果表明,通过对电源端口整改、功率器件整改,增加磁环或者屏蔽板等措施,可以很好的解决尖峰、谐振等共模干扰问题。

一种兼具屏蔽效能的变压器平衡绕组技术

针对现有绕线式变压器平衡绕组方案需多次试错调整、且难以兼顾电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)特性和电气性能的问题,文中分析平衡绕组设计存在误差的原因,提出一种兼具屏蔽作用的平衡绕组技术,通过加入结构简单且容易实施的改进型平衡绕组,能够有效地抑制反激变换器在传导干扰频段的共模噪声。文中定量地分析变压器传输路径上完全消除共模位移电流的机理,给出改进型平衡绕组的设计准则。实验结果表明,在变压器绕组交错排布的情况下,只需在变压器中加入一层兼具屏蔽作用的平衡绕组,即可达到显著的共模干扰抑制效果,有效降低了变压器EMI特性优化设计的实施难度。

电子式电流互感器模拟积分器的抗干扰设计

电磁兼容试验中,电子式电流互感器的模拟积分器极易受到干扰。根据浪涌、电快速瞬变脉冲群共模干扰的特点,提出一种用于电子式电流互感器模拟积分器的抗电磁干扰措施。利用安规电容、压敏电阻、瞬变抑制二极管改进电压抑制电路,采用金属膜电阻、高频电容、高共模抑制比差分运放改进滤波回路,同时采取优化电路板布局布线、加强接地等措施,对干扰信号进行浪涌抑制、电压钳位、高频滤波。试验结果证明,该模拟积分器具有较强的抗干扰能力。

考虑磁场频率特性的变压器共模EMI宽频建模方法

变压器是隔离型变换器的关键共模噪声路径,与传导和辐射电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)性能紧密关联。现有变压器EMI等效电路建模方法对多层交错绕组的宽频共模特性缺乏准确预测能力,文中针对该问题分析了变压器共模噪声路径对电感参数的敏感性,以及现有电路结构不适用于交错绕组的原因,提出一种改进型建模方法。通过磁场仿真提取电感频率特性参数,使模型能够反映变压器的宽频磁场特性。同时,通过改进等效电路结构,正确表示共模噪声路径和绕组电势分布。以绕线式变压器为对象,S21参数为变压器共模EMI性能的评估方法,实际测量与电路仿真结果在150kHz~100MHz具有较好一致性,表明改进型建模方法能够在宽频段准确预测、评估变压器的共模性能和谐振尖峰,扩展了现有模型的适用范围。

仪表信号的干扰及抗干扰措施

分析了发电厂仪表信号在采集、传输、接收过程中所受到干扰的种类及产生途径。并根据差模干扰、共模干扰产生的原理,从仪表系统设计、现场施工、设备制造要求等方面提出有效的抗干扰措施。

应用网口变压器解决辐射发射问题

介绍网口变压器的基本原理、变压器中各器件的功能,给出了一些网口EMC设计的注意事项,并针对网口RE问题,提出了一些可以用在端口处的解决方案。

非隔离逆变器交直流侧共模干扰耦合抑制

在非隔离的逆变系统中往往需要在逆变器直流侧和交流侧放置电磁干扰滤波器,以往学者主要是研究直流侧或交流侧滤波器的拓扑结构、参数设计等,但对于交流侧和直流侧EMI滤波器两者之间的耦合作用缺少分析。通过分析共模噪声在两侧EMI滤波器之间的耦合特性,在交流侧采用一种浮地结构的EMI滤波器,改变了共模噪声的流通路径。实验结果表明,该结构能够削弱交直流侧共模EMI滤波器的耦合,使得两侧的EMI滤波器可以达到预期效果;同时,能够增强直流侧和交流侧EMI滤波器的共模衰减能力,有效抑制光伏系统的共模干扰。

隔离变压器在UPS中的配置方案分析

阐述不同类型UPS的特性和隔离变压器的主要电气作用,分析工频UPS逆变器隔离变压器的必要性,对比UPS功率路径上不同点位设置隔离变压器的合理性。结合民用建筑电气设计中典型应用及常见问题,推荐UPS隔离变压器配置方案。