基于等效励磁电感的SiC串联器件型中压双有源桥变换器的软开关技术

基于SiC串联器件的双有源桥变换器因具有开关损耗小、功率密度高、能量控制简单等优势,有望成为中压变换场景中实现高频隔离的优选方案。为保证SiC串联器件的可靠均压,各器件上并联大容值缓冲电容,然而该设计使变换器在传输功率较低时难以实现零电压开通,严重影响变换器的整体效率和串联器件的可靠运行。该文通过构建SiC串联器件型中压双有源桥变换器多模态运行模型并深入分析其运行特性,提出一种基于等效励磁电感的无源软开关技术。所提技术可通过优化外接传输电感位置的方式实现中压侧等效励磁电感参数调节,从而在无额外控制前提下实现SiC串联器件的软开关范围扩展。最后,设计了4 kV/1 kV实验样机,实现了100 kW下运行。实验结果显示,所提出的软开关技术能显著地扩展变换器中SiC串联器件的软开关范围,在保证SiC串联器件均压稳定性的同时能够大幅降低变换器在轻载运行时的功耗。

物流园区光伏发电系统设计要点

结合某物流园区工程实际案例,分析项目太阳能资源及消纳条件,从光伏发电系统设计中并网方案比选、并网电压等级选择、光伏阵列计算与逆变器选型、逆变器容配比选择、并网升压站变压器容量计算等方面,探讨光伏发电系统设计要点。

大电流互感器试验中电源串联技术的应用

大电流互感器是电力系统中重要的测量设备,其精确度直接影响着电力系统的运行和安全性。在大电流互感器的试验中,为了提供足够的电源功率,时常要采用电源串联技术。基于此,文章通过研究电源串联技术在大电流互感器试验中的应用,详细阐述电源串联技术的原理和优势,有效检验电源串联技术在大电流互感器试验中的稳定性。研究结果表明,采用电源串联技术能够有效提高大电流互感器试验的电源功率,降低电源的输出电流,减少设备的负荷,延长设备的寿命。

供热系统串联布置方式的应用

针对目前国内大多数热电厂都是采用供热系统并联布置方式运行的现状,通过分析热电联产系统的联合特性,提出在无节流工况后采用供热系统串联布置的方式运行,以减小节流损失,提高机组发电功率。相应地提出几种不同布置方式的模型,对其进行了量化的比较和分析,可知供热系统采用串联布置方式运行时,第1级机组的供热抽汽压力降低,第2级机组供热抽汽压力升高,但整体而言比并联布置方式运行的供热抽汽压力低;为了更好地利用串联第1级机组所减小的供热抽汽压力,可适当增加串联第2级机组热网加热器面积或使用强化传热管,增加其传热性能,使升高了的串联第2级机组供热抽汽压力降低,使机组发电功率增加的更多,实现能源的梯级利用。

固态开关器件的串联技术

随着半导体技术的发展,在脉冲功率应用中,使用固态开关取代电真空开关器件已成为可能。本文主要分析了实际串联电路中各开关的均压技术;介绍了内含高频感应馈电和限流功能的光隔离驱动技术。最后给出了一台10kV样机的实验结果。

含Buck电路的锂电池低功耗电量均衡技术研究

锂离子电池具有功率密度大、使用寿命长和重量轻等特点,现已被广泛应用于电动汽车、通信设备和家用电器等领域,但受充、放电电量不均衡问题的影响,电池组运行的效率及稳定性较差,电池均衡问题已成为近年来研究的热点。针对此问题,拟采用一种含Buck电路的电量均衡方法和自适应无迹卡尔曼滤波剩余电量(SOC)算法,重点研究该电路的均衡原理、控制策略及其应用方法,通过仿真和实验分别对其均衡效果进行了验证。与传统方法相比,该方法具有电路简单、损耗低及响应快速等优点。

基于移相全桥的串联升压式部分功率DC-DC变换器

首先详细分析基于移相全桥的串联升压式部分功率DC-DC变换器的工作原理和特性,与传统Boost电路相比,该变换器具有开关管和二极管电气应力低、零电压开关以及输入输出电流均连续等优点;其次,对变换器建立小信号模型,由于不存在右半平面零点,因此避免了Boost电路动态响应慢的缺点;最后,通过1.6 k W的原理样机实验验证了理论分析的可靠性。

耦合电感并-串型双管正激组合变换器研究

为了克服双管正激变换器电压增益低、不适合应用于高输出电压场合的弱点,该文提出了一种耦合电感并-串型双管正激组合变换器。该组合变换器根据耦合电感的耦合系数不同,有 3 种工作方式;其中耦合系数为 1 的工作方式,电压增益最大、为双管正激变换器的 4 倍,从而使组合变换器副边续流二极管电压应力为双管正激变换器的 1/4 倍,改善了续流二极管反向恢复问题。因而,该组合变换器适合应用于高输出电压场合,并且副边续流二极管可以采用低压快恢复二极管,提高了可靠性。

一对基于开关电容原理的多电平高频逆变器

针对现有逆变器应用于高频交流配电系统时所呈现的不足,设计一对基于开关电容原理的多电平高频逆变器(结构1和结构2),其原理相似,功能互补:结构1适用于低压电源并联输入场合,与现有开关电容逆变器相比,减少了充放电回路中功率器件数量,相同器件寄生参数下,可降低导通损耗,提高逆变效率;结构2适用于低压电源串联输入场合,弥补了现有开关电容逆变器只能用于并联输入场合的不足,拓宽了其应用范围。介绍逆变器的结构原理和相关参数分析,并在此基础上进行实验,结果验证了所提结构的可行性。

一种具有输入端电容均压的串-并型双管正激组合变换器研究

针对该双管正激组合变换器电感电流连续模式工作时,由于参数不对称导致输入端电容不能均压,须采用专门电压控制闭环来保证输入端电容均压,因而增加系统的控制复杂程度和降低了系统的可靠性。该文在分析工作原理基础上,揭示了组合变换器在电感电流断续模式工作时输入端电容自然均压的机理,使得功率开关管只承受一半的输入电压,并得到实验验证,从而简化系统控制、提高了系统可靠性。

光伏并网功率调节系统的建模与仿真

为减小光伏并网功率波动对电网的影响,建立了光伏并网功率调节系统,加入可控微源-微型燃气轮机调节光伏输出功率,在满足本地负荷的基础上,实现注入电网功率可调度。为克服微型燃气轮机动态响应速度慢的缺点,提出采用时间序列法预测光伏与负荷功率,超前调度微型燃气轮机输出。利用Matlab软件进行仿真验证,结果表明该系统能有效平抑光伏并网功率的波动,提高光伏发电的可靠性。

大功率IGBT模块及驱动电路综述

绝缘栅双极晶体管（IGBT）作为电力电子设备中的核心器件,其应用场合越来越广泛,例如机车牵引,高压直流输电。这不仅对IGBT模块的性能提出了更严苛的挑战,同时也对IGBT的驱动保护电路提出了更高的要求。首先介绍了高压IGBT模块最新技术成果和发展趋势。其次,根据控制方式,对现阶段IGBT驱动电路以及串并联技术进行了总结分类。详细分析了各类驱动电路的工作原理和优缺点,给出了相应驱动电路的典型开关波形图。最后,对IGBT驱动电路未来的发展方向进行了展望。

一种微源逆变器串联连接型微网特性研究

为进一步降低微网输出电压谐波含量,减少对外电网的谐波污染,研究了一种微源逆变器串联连接的微网组网方式。首先介绍了系统拓扑结构及输出电压双重傅里叶表达式,并基于此对系统特性进行了详细分析。其次对直流环节电压波动、孤网运行时功率分配及微源实时投切等问题提出了相应的解决方法。最后建立微源数学模型,利用Matlab/Simulink软件对系统运行特性进行了仿真分析。该结构下微电网在减少输出谐波含量的同时,可有效解决微网中环流、频率差异等诸多问题,提高传统电网对分布式电源的接纳能力,并能够对微电网的全面发展提供新思路和新方向。

模块化光伏直流并网系统分布式自主控制策略

提出了模块化光伏直流并网系统分布式自主控制策略。通过将各模块输出电压信息叠加到输入侧母线电压基准中,不仅实现了输入侧母线电压的无主从调节,而且自动实现了各模块输出电压的均衡控制。所提出的控制策略无需通信或中央控制器,实现了串并联模块化光伏直流并网系统的完全分布式自主控制,且能实现故障模块和替换模块的热插拔,具有控制简单、易于实现、可靠性高等优点,并通过实验验证了理论分析的正确性。

氨吸收式串联型动力／制冷复合循环

本文提出了一种新型的采用氨水混合工质的动力／制冷复合循环,该循环以中低温工业余热或燃气轮机排气为热源,将动力、制冷子循环采用串联方式连接,基础循环工质为氨质量浓度为0．27的氨水溶液,热源为365℃／104．3 kPa 的热空气,透平进气参数为350℃／3750 kPa,,以热效率η1、(火用)效率η2作为评价准则,模拟计算表明本循环的热效率η1 为17．8％,炯效率η2为45％,通过与其它有代表性的分供系统及联供系统进行热力性能方面的比较,表明本循环η1、η2均有不同程度提高。

模块化高精度大功率高压电源并联技术

为实现多模块大功率高压电源均流并联扩容技术,用固定相对相位偏移的脉冲频率调制法,将多个高压大功率串联谐振逆变模块并联;并通过优化控制补偿网络设计及合理接地设计,解决并联系统自激和高压打火损坏控制电路难题。实验表明用该法实现高压电源的模块化并联扩容,简单可靠且并联模块越多电源纹波水平越小;无需内置电流控制环,模块间也能得到满意的均流效果;在脉冲负载和电阻负载条件下,均具有好的动态特性。

氨吸收式串联型制冷和动力复合循环及敏感性分析

该文对采用氨水混合工质的串联型制冷/动力复合循环进行了模拟计算分析。基础循环主要参数为:氨水工质浓度为0.3,透平进气参数为400℃/8.4MPa,热源为415℃/0.1043MPa的热空气。循环采用火用效率、经济火用效率、功冷比作为评价准则。对透平进气温度、进气压力、再沸器出口工质温度、冷却水温度等关键循环参数的变化对循环热力性能的影响进行了研究,结果表明分别存在最佳透平进气温度及最佳再沸器出口工质温度使得火用效率和经济火用效率达到最大。此外,研究表明循环最佳基本工质浓度随冷、电价格比的变化而变化。

输入串联输出并联LCL型并网逆变器系统的目标多重化控制策略

输入串联输出并联(ISOP)逆变器组合系统适用于高直流电压输入、大功率交流输出的应用场合。如果将ISOP逆变器的拓扑应用在并网场合,那么一个大容量的并网逆变器就可以由多个小容量的标准化逆变器模块组成,这将有效提高系统的可靠性并且有利于系统的设计。本文基于ISOPLCL型并网逆变器组合系统,给出其优化拓扑以降低系统的体积和质量,并据此筛选控制变量,进而提出一种分布式控制策略以实现并网系统的多重控制目标,其包含模块间的功率均衡、谐振尖峰的抑制和进网电流的高功率因数。然后,论文在所提分布式控制的基础上给出一种冗余运行方案,保证ISOP逆变器并网系统中故障模块的平滑退出和备份模块的顺利投入。最后通过实验,验证了所提方案的有效性。

谐振法消除高频变压器分布电容影响的研究

在串联谐振恒流充电电源(Constant Current Power Supply,简称CCPS)中,高频变压器的分布电容会对充电电源的恒流特性产生影响。通过理论分析验证实施了一种仅加入谐振电感即可消除高频变压器分布电容对充电电源恒流特性的影响且又简单易行的方法。给出了谐振法消除高频变压器分布电容影响的理论模型,在此基础上进行了理论分析和仿真研究。实验结果表明,谐振法可以消除高频变压器分布电容对充电电源恒流特性的影响,改善充电波形,方法简单易行。

晶闸管串联开关及同步触发系统研制

为满足脉冲功率源对高电压、大电流开关的需求,利用传统晶闸管均压技术,将多个晶闸管串联,研制出额定电压10kV,额定电流500A的晶闸管串联开关。根据晶闸管的触发原理,设计出同步触发多个晶闸管的触发系统。该触发系统采用绝缘栅双极型晶体管开关对直流电压阻断产生脉宽可调的低压脉冲,经多个隔离脉冲变压器升压,产生多路同步触发信号。对晶闸管触发系统及晶闸管串联开关进行了测试,测试结果表明：晶闸管触发系统可输出20V,1A的多路同步触发信号,触发信号的脉宽30-60μs可调,重复频率100Hz;晶闸管串联开关每路静态均压和动态均压波动小,在高电压条件下能稳定工作。