MW级LLC谐振式光伏并网变流器及控制策略研究

在“双碳”目标的大环境下,交直流混合微电网将是新能源发电发展的方向。为提供可靠性高、电压等级高、交直流交互能力强的并网设备,设计了兆瓦级LLC谐振式变流器,变流器可直接连接10 kV交流配电网。首先介绍了LLC谐振式变流器的主拓扑结构,并对高频隔离DC/DC模组功率单元进行了分析说明,然后根据变流器的实际工况,给出了其运行模式,研究设计了适用于该拓扑结构的移相启动控制策略和正常运行控制策略,并针对交流侧三相不平衡问题,制定了对应的均压控制策略。最后,研制了500 kVA/AC 10 kV/DC 750V实验系统,验证了所提拓扑结构和控制策略的正确性和有效性,为新能源并网提供新的实现方案。

烃类蒸汽转化制氢装置高温变换和中温变换方案对比

以某炼油厂原料气为研究对象,设计了两种方案,在工程投资、能耗、操作费用等方面进行了对比。其中,方案一为蒸汽转化+高温变换流程,方案二为蒸汽转化+中温变换流程。结果表明:在项目用地面积充裕、工程投资充足、项目蒸汽紧缺的情况下,方案二的CO转化率高、原料消耗量低、外输蒸汽量多、能耗低、操作费用低,此时方案二更有优势;在项目用地面积紧张、工程投资有限、项目蒸汽富裕的情况下,方案二需要考虑独立的中温变换开工还原流程及设备,开工流程复杂,催化剂费用高,占地面积相应增加,而方案一的工程投资低、占地面积小,此时方案一更有优势。

基于CAN总线的AMT综合控制策略研究

为适应AMT(机械式自动变速器)车辆动力传动系统综合控制的需要,提出AMT电控系统与发动机电控系统通过CAN总线来实现AMT起步、换档过程综合控制的构想。本文概述了CAN总线协议及其特点;在分析AMT和发动机电控系统共用信息的基础上,定义TCU(变速器控制单元)与ECU(发动机控制单元)的通信信息,根据功能的不同将其划分为指令信息和共享信息;并提出基于CAN总线的AMT起步、换档过程综合控制策略。通过试验证实了控制策略的有效性。

双离合器自动变速器控制品质评价指标分析

根据双离合器式自动变速器车辆的不同行驶工况,从控制的角度出发,将控制品质评价指标细分为起步品质和换挡品质的评价指标。基于MATLAB/Simulink搭建了某DCT样车整车模型,包括发动机、双离合器与操纵装置、变速器与同步器、负载、整车动力学、控制器和驾驶员等子模型,并设计了控制品质客观评价系统,研究各个评价指标与控制品质的映射关系。采用层次分析法确定控制品质评价指标权值,通过整车系统模型与评价系统的联合仿真,确定了控制目标,即各个评价指标的控制期望区间,为下一步优化DCT的控制策略、控制算法提供了优化目标,得到了能够保证DCT起步品质和换挡品质的控制期望值,为整车控制策略和控制算法优化提供了参考。

双离合器式自动变速器控制系统的关键技术

从离合器起步时的动力学模型、离合器接合速度的控制策略及离合器执行机构的跟踪品质三个方面,总结双离合器式自动变速器(Dual clutch transmission,DCT)起步控制技术的发展现状,提出进一步优化DCT起步性能的途径。将目前的换挡规律分别归纳为基于经验、基于约束条件、智能修正和综合智能四种类型,总结各种换挡规律的应用现状,提出进一步完善综合智能换挡体系的方法。总结改善DCT换挡品质的研究成果,提出进一步提高换挡品质的方法。总结数字仿真在DCT研发中的应用现状,分析半实物仿真在DCT控制系统研发中的应用方法。

基于AMESim的DCT车辆起步与换挡过程仿真分析

分析了DCT的结构和工作原理,建立DCT传动系统及整车行驶系统的动力学模型;基于AMESim仿真平台,分别建立了发动机模型、离合器液压系统模型、机械齿轮传动系统模型和轮胎-悬架-车身模型,最终建立了DCT车辆的整车动态仿真模型。基于DCT动力学模型及AMESim仿真模型对DCT车辆的起步和动力换挡过程进行仿真分析,得到了DCT车辆行驶过程中离合器油压变化曲线、动力传动系统转矩和转速的变化曲线以及汽车车速和加速度曲线,为进一步深入研究DCT提供了参考。仿真结果表明:所建立的模型基本符合实际情况。

交流电动机软起动与节能控制中的数字触发系统

提出了一种三相晶闸管交流调压的数字移相控制方法 ,分析和讨论了该方法的工作和设计原理 ,研制了采用 80C196KC单片机和GAL16V8可编程器件构成的数字移相触发系统 。

DCT车辆起步及换挡过程双离合器H_∞鲁棒控制

根据自主研发的双离合器自动变速器(DCT)结构和工作原理,建立了DCT车辆起步及换挡过程动力学模型。考虑起步及换挡过程中发动机扭矩波动及油门踏板抖动等不确定性因素,基于Ric-cati不等式和线性矩阵不等式设计了H∞鲁棒控制器,分析了冲击度和滑摩功两项离合器接合性能指标,探讨了离合器最优传递扭矩的求解问题,并与线性二次型最优控制策略进行了仿真对比分析,结果表明:H∞鲁棒控制可以较好地解决DCT车辆起步与换挡过程离合器压力控制问题,并能显著地改善离合器控制的鲁棒性能。

电子软起动器软件控制算法的设计

提出了全数字电子软起动器软件中的移相触发控制算法和顺序触发控制算法的设计方法。首先根据晶闸管的触发要求 ,确定了三相三线交流调压电路在应用中应满足的移相范围 ,然后以斜波电压起动控制模式和限流起动控制模式为例 ,建立了移相触发控制算法和顺序触发控制算法的数学模型并给出了关键参数的计算方法。

装有液力机械自动变速箱的军用履带车辆提高加速性的方法研究

在介绍液力机械自动变速箱控制系统组成及工作原理的基础上,重点讨论了合理选择起步档、选择合适的自动换档点和闭锁点以及换档过程离合器充放油参数的合理控制等策略的运用对提高车辆加速性能的影响。实车试验结果表明,与不采用以上策略的加速过程相比,车辆加速性能得到了明显的提高。

适用于ISOP拓扑的DC/DC变换器研究

在交直流混合微电网和电力电子变压器等领域,由于电压较高、功率较大,通常采用ISOP拓扑进行能量的双向传递,本文研究适用于ISOP拓扑的双向LLC谐振DC/DC变换器,采用H桥2个桥臂驱动脉冲移相的方式,解决变换器预充电电流过冲的问题;对于组成ISOP拓扑的变换器之间的移相特性进行了分析与计算,对ISOP拓扑双向传输能量的均压及均流特性进行了分析与设计;采用均压电阻实现ISOP拓扑串联侧的稳态均压,并对双向LLC谐振DC/DC变换器的谐振网络进行了分析与计算;最后研制出由20个双向LLC谐振变换器组成的ISOP拓扑,对文中提出的设计方法进行验证,试验证实变换器移相启动过程中无电流过冲、并实现了基准桥臂的ZVS和移相桥臂的ZCS或者准ZCS,而且变换器组成ISOP拓扑的动态和静态的均压均流满足要求。

模块化多电平变流器的直流电压控制方法

针对模块化多电平变流器(MMC)的直流侧电压启动不对称问题,分析该情况启动失败导致的原因.提出新的启动策略,该策略相对于传统的启动方法具有三相对称性好、速度快且不容易启动失败等优点.对模块化多电平变流器载波移相控制下直流电压的二级控制进行严格的数学建模,分别推导子模块电压平均控制和平衡控制环的传递函数,并介绍相应控制器的设计方法.利用Matlab搭建仿真模型,验证了所提出启动策略、数学模型以及控制器参数设计的正确性.

适用于直流配电网的直流变压器技术研究

釆用基于模块化输入串联输出并联拓扑的直流变压器,实现了柔性中压直流配电网和低压直流微电网之间的电压等级变换和功率双向传输。直流变压器的子单元基于LC串联谐振原理,釆用定频不移相控制策略。此外,为了抑制较大的启动冲击电流,提出了一种软启动控制策略:通过脉冲占空比切换的方式控制输入端全桥电路的占空比,从小占空比缓慢切换到额定占空比。设计并生产了一台500kW,±10kV/750V直流变压器,实验结果验证了所提方案的正确性和可行性。

电子移相技术在测井仪器电机启动中的应用

论述了在测井仪器中使用的单相电机常规的启动方法及存在的弊端,指出了采用电子移相技术软启动的必要性,设计了采用TCA785移相触发集成电路进行电机软启动的电路。实践结果表明,该设计硬件简单,在电机启动电流减小到50%时,电机启动正常,运行稳定,提高了井下测井仪器的可靠性,提高了工作效益。

履带车辆换挡离合器作为车辆起步离合器的技术

分析了装有行星变速箱的履带车辆的主离合器起步和换挡离合器起步过程,提出了利用换挡离合器作为起步离合器的无主离合器起步方法,并且制定了换挡离合器起步的控制策略。实车试验表明,利用换挡离合器起步的方案可行,基本满足起步过程的平顺性要求。

基于双移相控制的CLLC变换器软启动策略研究

提出了一种基于双移相控制的CLLC直流变换器的软启动方法,通过对启动策略的优化,使启动时的输出电压在任何负载条件下均可以保持近似线性上升,缓解了启动时的过压和过流问题。此处首先分析了CLLC电路在双移相控制下的电压增益特性,并根据分析结果提出了线性占空比与非线性占空比的软启动方案,以此优化启动时输出电压的变化趋势;之后分别对两种启动方案进行了仿真和实验验证,结果表明所提方法可以实现任何负载条件下输出电压的平稳建立。

规则序列与奇异非线性移存器——求解快速自启动反馈函数

本文提出由非线性移存器产生规则序列的问题 ,它的用途之一是可以用来取代移位计数器传统的逻辑设计。研究表明 ,求解快速自启动产生规则序列这一问题其实质就是要寻找一个或一批奇异非线性移存器 ,且使它或它们的状态图仅有一个带若干短枝的圈。文中用状态转移变换的方法证明了一批快速自启动产生规则序列的奇异非线性移存器。

按规则序列设计的移位型计数器

本文介绍一种按规则序列设计的移位型计数器。此类计数器设计方便 ,电路简单 ,译码电路简单 。

混合型全桥DC／DC变换器及其软启动策略研究

研究了一种混合型移相全桥(HSPSFB)DC/DC变换器,其在能量传输阶段通过脉宽调制(PWM)和谐振方式同时向负载传输能量,通过零电压零电流开关(ZVZCS)技术实现了超前臂和滞后臂开关管的软切换,并且减小了初级环流和次级整流桥电压应力,有效提高了变换器效率。介绍了该变换器各阶段工作模态,并分析了系统启动过程中谐振电流应力高、输出电压建立缓慢的问题。针对该问题,提出了一种变开关频率的软启动策略,在减小初级开关管电流应力的同时,快速平稳地建立输出电压。最后试制了一台实验样机验证其有效性。

大电压比双向变流器的软启动策略

在现有的双向DC-DC变流器启动中,通常需要额外的启动电路来限制启动冲击电流幅值,不仅降低了系统的效率,而且增大了系统的成本。在分析启动冲击电流产生机理的基础上,提出了两种软启动的优化控制策略:占空比控制启动法和移相角控制启动法。这两种控制方法均无需添加辅助电路,并且能有效地抑制冲击电流的幅值,从而确保变流器的安全启动。对两种控制方法的工作模态进行了详细的理论分析和公式推导,并通过仿真和实验验证了软启动控制策略的有效性,为双向变流器的软启动提供了一种简单、安全和经济的方法。