一种新型GCT集成门极驱动电路的研究

基于已有的大功率GCT集成门极驱动技术和经验,从GCT的基本工作原理入手,结合对驱动电路的具体要求和特点,提出了一种新的驱动电路拓扑结构及其控制方法。通过对新型1100A/4500V逆导型GCT集成门极驱动电路的原理性测试,验证了设计方法的正确性和拓扑方案的可行性。

新型分布式并网发电仿真平台

介绍了一种数字仿真与实物变流器相结合的分布式并网发电研究平台。利用实时数字仿真系统(RTDS)搭建的电力系统模型,通过功率放大装置,模拟电网的接入点,并连接小功率并网变流器。该平台用于研究变流器与电网间的相互作用及相互影响,具有能模拟电网故障及变流器不同工况的功能,解决了实际电网实验困难,成本高等问题,具备非常高的灵活性和安全性。使用该平台,模拟了向电网注入有功,并通过变流器控制手段稳定并网点电压的测试,取得了与理论分析相同的结果,证明了该平台的可操作性。

部分阴影下光伏阵列功率输出多峰特性研究

搭建了基于Matlab的考虑雪崩击穿效应的光伏电池模型,分析了不同的光照条件对光伏电池正反向输出特性的影响。分析了部分阴影遮挡条件下热斑效应形成的原因。以电池串、并联和及组件串、并联的输出特性为基础,从理论和试验仿真上得出了光伏阵列功率输出的多峰特性产生的原因。此外,在部分阴影遮挡条件下,对比分析和验证了旁路二极管及阻塞二极管的加入,能够减少阵列的功率损失。

IGCT及其门极驱动电路研究

IGCT作为一种新型大功率半导体开关器件,吸取了GTO和IGBT的优点,但其驱动则需要借助配套的门极驱动电路板才能实现。介绍了IGCT的基本工作原理,并根据驱动电路的要求分析设计原理,对1100A/4500V逆导IGCT集成门极驱动电路的设计方法进行了具体分析和研究,实验结果验证了设计方法的可行性和正确性。

IGCT的驱动技术与应用研究

本文从介绍IGCT入手,比较国内外的使用情况,详细介绍IGCT驱动电路的设计特点、难点、用户使用时的注意事项,还介绍了IGCT使用时的重要保护措施。这些内容是在完成实际的科研课题后总结的,所介绍的IGCT驱动电路是为湖南株洲南车时代电气公司于2005年成功研制出的IGCT系列产品配套使用,所以,本文是理论联系实际的作品,值得一读。

IGCT门极驱动特性研究

IGCT(集成门极换流晶闸管)是一种同时结合GTO和IGBT优点的新型大功率半导体开关器件。本文首先结合4500V/4000A IGBT驱动电路设计,分析IGCT基本工作原理和驱动电路工作原理。最后通过低压大电流实验,验证了IGCT开通、关断原理。证明了IGCT在相同环境温度的导通状态下,门极驱动电流对导通压降没有影响。

1．5MW永磁直驱风电并网变流器矢量控制的研究

随着社会和经济的持续发展,人们对能源的需求不断增长,导致传统的化石燃料越来越紧缺,而风能作为一种清洁的可再生能源,受到了很多国家的青睐。目前我国的大功率直驱风力发电并网变流器很大部分还依赖于进口,尤其是对变流器的控制还不成熟,因而对其研究也至关重要。这里介绍了双PWM系统的拓扑结构,对永磁直驱风电并网变流器网侧和机侧的控制方法进行了研究,并通过仿真验证了其控制策略的可行性。对研制的1.5 MW直驱风电并网变流器样机进行了互馈实验,实验表明对机侧和网侧变流器的控制策略满足并网变流器的控制要求。

电网电压不对称跌落发生装置的研究

根据电网运行准则中对风电机组和光伏电站低电压穿越(LVRT)能力的要求,提出了一种模拟电网不对称故障的发生装置。通过不对称跌落的理论计算,提出了不对称发生装置的数学模型。结合PWM变流器工作原理,提出发生三相不对称跌落的控制策略,进而完成了发生装置平台的设计,该装置具有结构简洁、算法简单、控制方便等特点。最后,搭建了实验平台,验证了算法和控制策略的正确性和有效性,为今后检测变流器LVRT能力创造了条件。

基于零序注入的NPC三电平变流器中点电位反馈控制

对NPC三电平变流器中点电位不平衡时,输出交流电压的补偿与中点电位的反馈控制问题进行了研究。提出了一种基于零序注入的NPC三电平中点电位反馈控制方法,在保证输出电压无畸变的同时还能实现中点电位的任意调节。调制策略基于SPWM原理,实现十分简单,适用于强化传统的中点电位平衡控制或需要对上下组直流电压进行分别控制的场合。文中给出了本文控制方法的中点电流控制能力,并对中点电位的低频波动问题进行了分析。仿真和实验结果验证了相关理论的正确性。

基于零序电压注入与调制波分解的三电平脉宽调制策略

对三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)与零序电压注入正弦脉宽调制(SPWM)进行了对比分析,以线电压坐标系空间矢量图和开关周期窗口移动图解释了两种调制方式在占空比和矢量序列上的关系。从零序注入SPWM与SVPWM的内在联系出发,本文探讨了基于零序分量注入与调制波分解的三电平脉宽调制策略。该调制策略无需SVPWM复杂的矢量分解,即可实现最小开关损耗、最优波形质量抑或是中点平衡等任一控制目标,并可在多控制目标间转换,具有极高的灵活性,实现简单,可大大降低编程难度与程序运行时间。

一种可实现两组串联光伏池板独立MPPT控制的三电平并网逆变器

基于一种两组光伏池板串联后利用中点钳位三电平逆变器并网发电的方法是对中点钳位式三电平并网逆变器采用零序注入与中点电位不平衡补偿的控制,在交流并网电流不会因不平衡中点电位引起畸变的前提下,可以独立调节三电平逆变器的上下组直流电压。利用此原理,实现了两组串联光伏池板的独立最大功率点跟踪控制(MPPT),能够有效提高光伏系统的发电量。文中通过仿真和实验,验证了提出方法的有效性。

IGCT的状态检测与逻辑控制

门极驱动单元是集成门极换流晶闸管(IGCT)的重要组成部分。除了完成强触发导通与门极换流关断外,门极驱动单元还必须具备可靠的工作状态检测与逻辑控制功能。本文将从门极换流晶闸管(GCT)芯片的基本结构与IGCT驱动的基本原理出发,结合工业上广泛应用的NPC三电平拓扑,分析不同工况下GCT门阴极电位变化的基本机理,以及各个工况对门极驱动逻辑控制的要求。最后设计了一种带有精确状态检测功能的门极驱动单元,并在一个自主研发的NPC三电平功率模块上进行了功能测试。实验得到了各个工况下IGCT换流过程与门极驱动单元检测电路的实际波形,验证了门极驱动单元具有优异的状态检测与逻辑控制功能。

反并联二极管对IGCT关断过程的影响

IGCT是一种基于GTO结构并利用集成门极电路进行硬驱动控制的大功率半导体开关器件。在IGCT关断过程中,其门极换流有可能使反并联在IGCT两端的二极管因正向偏置而导通,从而对IGCT的关断过程产生显著的影响。本文从介绍IGCT工作原理入手,结合解释门极换流过程,对IGCT关断过程中反并联二极管的工作和由此产生的影响进行了分析,并通过实验结果对此进行了验证。

基于IGBT并联技术的250kW光伏并网逆变器

在大功率光伏并网逆变器的设计中,由于系统具有电压低和电流大的特点,IGBT并联技术受到了广泛重视。文章在深入分析IGBT并联技术的基础上,提出了250 kW光伏并网逆变器的系统设计方案,并详细介绍了其主电路参数设计和系统控制方法。实验结果表明,该逆变器设计合理、运行可靠,具有广阔的应用前景。

基于DSP的小功率光伏并网逆变器的设计

介绍了1KW并网逆变器的设计。详细的介绍了逆变器的基本设计和关键技术,以及并网电流的控制策略。并在试验装置上,验证了逆变器的稳定性和控制策略的可靠性。

风电机组的防雷问题

针对随着风电机组单机容量和风电场规模的增大,雷击对风电场的安全运行的危害日益突出的问题,根据行业标准,划分了风电机组的防雷区;介绍了风电机组中各部件的雷电防护措施;给出了风电机组接地系统的设计方法。

电池管理系统的概况和发展趋势

出于对能源和环境的考虑，电动汽车技术在各国政府以及各大汽车公司的推动下得到了迅速发展。1991年美国能源部与三大汽车公司（戴姆勒-克莱斯勒、福特、通用）共同成立的先进电池联合体UNITED STATES ADVANCED BATTERY CONSORTIUM（USABC），致力于研究和发展先进的电动车能源系统，建立了专门从事电池及管理系统的测试、试验等研究的实验室和研究机构。之后，全世界汽车制造厂家纷纷开发并推广使用电动车。

基于TMS320F2812的25kW光伏并网变流器

文章介绍了基于TMS320F2812的25kW三相光伏并网变流器。该光伏并网变流器采用双级结构,能实现最大功率点跟踪以及反孤岛效应的功能,控制策略采用基于TMS320F2812型DSP的空间矢量脉冲宽度调制技术,能实现与电网同步的正弦电流输出。

基于单片机PIC16F873的光伏供电系统展示板的设计

在能源需求逐步增大、环境污染持续严重的今天,太阳能的利用已经成为各国争相发展的一个热点,同时,中国政府也一直在加强这一领域科学知识的宣传和普及。为此,设计了一种离线式光伏供电系统展示板,其本身就是一个典型的光伏供电系统,主要包括电源管理、系统控制和系统显示等。文中介绍了展示板系统各个部分的功能和软硬件实现方法。通过太阳辐射量等效为标准太阳辐射强度日照小时数的方法,设计了系统中太阳能电池板和蓄电池容量,最后做出实物。

GCT驱动单元控制电路的设计

从GCT的基本工作原理入手,结合其驱动电路的特点和具体要求,介绍了一种新型GCT门极驱动电路的拓扑结构及其控制电路的设计方法,并对所设计的新型1100A/4500V逆导型GCT集成门极驱动电路进行了性能试验,试验结果验证了该设计方法的正确性。