基于模块化H桥和Vv接线变压器的高速铁路同相牵引供电系统

为解决高速电气化铁路负序和更高次谐波等电能质量问题,提出基于模块化级联H桥与V/V接线变压器相结合的有源补偿同相牵引供电系统。设计了基于模块化级联H桥的"Γ"型直挂型有源补偿装置(MMCHC)拓扑结构,分析补偿特性及工作原理,并给出子模块参数确定方法。与传统同相牵引供电系统相比,本方案有效解决电压等级和功率要求,节省了匹配变压器,并具备更好的过载能力。通过稳态和动态仿真分析验证了本文所提方案的有效性与正确性。

基于级联多电平的调频式谐振特高压试验电源

针对已有特高压试验电源拓扑结构的不足,提出一种级联多电平的调频式谐振特高压试验电源拓扑结构及其控制方法。出于减少输出电压总畸变率的考虑,将基于载波移相调制的背靠背级联多电平变流器代替传统单级AC/AC变换器构成大功率调频调压信号源。首先研究整流部分的数学模型及其双闭环控制策略,并引入了电容电压平衡策略,然后研究逆变升压部分的数学模型并提出多环控制策略,最后对优化拓扑的控制方法进行稳定性分析。以级联5电平变流器为例,在PSIM(电力电子仿真)平台上对优化的试验电源进行系统仿真,输入为10kV等级的高压交流电,仿真结果说明该方法成功降低了大功率调频调压信号源的输出电压总畸变率,并减少了变压器的变比,降低变压器的体积和重量,使系统效率提高。

敏感用户高品质交-直流级联供电方案研究

工业过程中大量使用的变频器(variable frequency drive,VFD)在采用传统交流供电时易受到电压暂降影响,传统治理方式存在检测延时、控制复杂等问题。为此,该文从敏感负荷变频器在电网扰动工况下的供电需求量化出发,围绕供电拓扑设计、DC/DC变换器的控制策略及储能单元容量配置等方面,构建一种实用化工业用交-直流级联供电方案。该文利用电压暂降过程中直流供电回路与敏感负荷间的压差自感应控制,实现交-直流供电回路无扰动切换,提高电压暂降治理响应的快速性;采用两相交错并联DC/DC变换器接入集中式储能,减少储能系统纹波系数,并给出两相均流控制方法。最后,通过Matlab/Simulink中的建模仿真与样机的实验测试,验证所提方案能够在交流系统发生不同严重程度电压暂降过程中为各类敏感负荷提供稳定的连续供电,为解决工业敏感用户高品质供电问题提供可实用的新思路。

基于Buck+Half-bridge拓扑的开关电源设计

研究了一种基于Buck+Half-bridge级联拓扑的DC/DC变换器,此拓扑适合用于研制高压输入、大功率输出的变换器,具有较高的实用和拓展价值。在此分析了该变换器的工作原理,对关键参数进行了设计,随后给出了实验结果,并对实验结果进行了分析。