控制简单的节能型单相全桥逆变器

为改善单相全桥逆变器的功率变换效率,提出了一种控制简单的节能型单相全桥软开关逆变器拓扑结构.逆变器采用简单的受限单极式正弦脉宽调制方法,在每个开关周期的工作过程中,仅需切换1个主开关和1个辅助开关,而且不需要设定谐振电流阈值和实时检测负载电流来控制辅助开关,使逆变器的可靠性和实用性得到改善.在逆变器工作过程中,利用辅助电路使主开关实现零电流软开通和零电压软关断,辅助开关也能实现零电流软开通,通过降低开关损耗来实现逆变器节能运行.文中分析了电路工作过程.搭建了一台2 kW样机,实验结果表明主开关和辅助开关都实现了软切换,这为进一步研发高性能的实用新型单相全桥软开关逆变器奠定了理论和技术基础.

新型三相三电平光伏逆变器开路故障检测与容错控制的研究

为提高三电平光伏逆变器运行的可靠性,提出基于改进型电流流通路径开路故障检测和电压空间矢量冗余容错控制方法。首先,以三相三电平光伏逆变器拓扑结构为基础,详细地分析了各部分功率器件发生开路故障后电路电流流通路径,利用流过钳位二极管和负载的电流以及开关器件的切换状态进行故障检测,通过短时间内注入欠励磁无功电流对故障类型进行分类。然后,从理论上探索不同位置的功率器件发生开路故障后逆变器电压空间矢量的变化情况。根据逆变器故障后电压空间矢量的分布规律和逆变器自身的冗余矢量完成容错控制。提出的方法无需额外的硬件成本和复杂的计算,故障检测和容错控制速度快。最后,搭建一台额定功率为10 kW的样机验证提出方法的有效性和可靠性。

加氢裂化过程软测量建模研究综述

加氢裂化是目前石油炼制工业中最为重要的原油再加工过程,也是重油轻质化、商品油生产的核心工艺之一。介绍了重油加氢裂化的监测过程,对加氢裂化过程软测量的背景和产生原因进行了分析。针对重油加氢裂化过程高精度控制和节能优化中存在的三个关键问题进行综述,主要包括:系统多变量、非线性导致的多特征尺度问题;加氢裂化过程具有多个稳定工作点、非概率输出难以指导生产的问题;工艺过程易受缺失样本和离群样本因素的干扰。

校企联合现场检测仪表开放实验室建设

介绍了校企联合现场检测仪表开放实验室的建设过程和在实验教学中的应用。石油化工过程控制实验教学示范中心是国家级实验教学示范中心,依托E+H公司向中心捐赠的涡街流量计、电磁流量计等现场检测仪表10台,中心向学校申请了联合实验室建设立项,并与浙江中控联合研制了现场检测仪表开放实验平台,建成了具有石油化工行业特色的高水平现场检测仪表联合实验室,并积极开发综合性、设计性、创新性实验。联合实验室得到了"E+H"公司及兄弟高校的高度评价,起到了对国家级石油化工过程控制实验教学示范中心的支撑作用,有助于实验教学方法改革、提高实验教学水平。

新型单相低能耗半桥逆变器

为实现单相半桥逆变器的高效率运行,设计了一种新型单相低能耗半桥逆变器.在逆变器工作过程中,主开关和辅助开关均能完成零电压软切换,逆变器主开关采用高频金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)时,都能实现零损耗切换,消除了MOSFET内部结电容导致的容性开通损耗.文中具体分析了电路工作过程.在额定功率为1kW样机上的实验结果表明开关器件都实现了软切换.因此该半桥软开关逆变器拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义.

单相全桥三电平节能逆变器

随着开关频率的提高,单相全桥逆变器处于硬开关切换时的开关损耗也会明显增大,将导致逆变器处于低效率运行.为解决这一问题,提出了一种单相全桥三电平节能逆变器.通过设置辅助换流电路,利用谐振使主开关并联的电容的电压下降到零,主开关可实现零电压切换,而且在换流过程中,两组双向辅助开关可分别实现零电压切换和零电流切换.分析了电路的工作状态,实验结果表明主开关和辅助开关都能实现软切换.因此该单相全桥三电平逆变器可实现高效率运行.

无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器

为提高单相全桥逆变器的转换效率,提出了一种无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器拓扑结构,通过在逆变器桥臂上增加辅助谐振电路,实现了开关器件的软开关动作.辅助谐振电路中无辅助开关器件,只含有电感、电容和二极管等少量无源器件,这有利于降低辅助电路的成本,而且不会使逆变器的控制策略复杂化.此外,在逆变器处于死区状态时,负载电流能通过辅助谐振电路续流,可以改善逆变器输出电流波形的畸变率,减小了死区的不利影响.文中详细分析了电路的工作过程,在功率为4kW的单相实验样机上进行了实验验证,获得的实验结果表明在轻载和满载时逆变器的开关器件都能实现软开关,逆变器输出电流波形的畸变率都得到了改善.因此,该无源器件辅助换流的单相全桥软开关拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义.

辅助电路与主开关并联的单相全桥节能逆变器

为了改善逆变器的性能,提出了一种辅助电路与主开关并联的单相全桥节能逆变器.逆变器采用受限单极式正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)方法,在每个开关周期,只需要控制1个主开关和1个辅助开关的切换,辅助开关可以采用固定占空比控制,而且不需要设定谐振电流阈值来控制辅助开关.在每个开关周期的换流过程中,需要切换的主开关所并联的谐振电容的电压能变化到零,主开关能实现零电压软开通.辅助电路中无器件直接串联在直流母线上,可有效降低辅助电路通态损耗.分析了电路工作原理,实验结果表明主开关和辅助开关都实现了软切换.因此该拓扑能有效降低开关损耗和提高逆变器效率.

具有低能耗辅助电路的三相谐振极逆变器

为优化三相逆变器的效率,提出了一种具有低能耗辅助电路的三相谐振极逆变器,其各相桥臂上分别设置了辅助电路.在辅助电路工作时,主开关可实现零电压软切换,辅助开关可实现零电流软切换,使开关损耗明显降低.此外,在辅助电路的谐振状态结束之后,谐振电感中的剩余电能将只通过1个二极管回馈给储能电容,降低了电能回馈时的辅助电路损耗,有利于实现辅助电路的低能耗.说明了电路的工作流程。实验波形显示主开关和辅助开关能完成软切换.该研究成果对于研发高效率三相逆变器具有参考意义.

新型三相谐振极软开关逆变器

为提高三相逆变器的转换效率,提出了一种新型三相谐振极软开关逆变器拓扑结构,通过在每相桥臂上增加结构简单的辅助电路,实现了主开关的零电压软开通和零电流软关断.逆变器主开关采用金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)或者绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)时,都能实现无损耗切换,解决了MOSFET内部结电容造成的容性开通损耗问题和IGBT拖尾电流造成的关断损耗问题.分析了电路的工作过程,实验结果表明开关器件完成了软切换.因此,该拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义.

具有提升直流环节稳态电压功能的单相全桥谐振直流环节逆变器

为改善直流电压利用率,提出了一种具有提升直流环节稳态电压功能的单相全桥谐振直流环节软开关逆变器,利用辅助电路中的变压器可以将电能补充到直流母线上等效为电压源的钳位电容,使直流环节稳态电压高于直流电源电压,提高了逆变器输出线电压的基波幅值和直流电压利用率.文中分析了电路的工作状态.在4kW样机上的实验结果表明逆变器的主开关和辅助开关能完成软切换.因此,该拓扑结构对于研发高性能谐振直流环节逆变器具有一定的借鉴意义.

新型单相全桥谐振直流环节逆变器

为改善单相全桥逆变器的性能,提出了一种新型单相全桥谐振直流环节逆变器.位于直流环节的辅助电路能提升直流母线电压稳态值,减少直流母线电压的零状态对直流电压利用率的负面影响.文中分析了逆变器的换流过程.实验结果表明开关器件完成了软切换,逆变器性能得到了改善.

新型三相谐振直流环节逆变器

为实现三相逆变器的高效率运行,提出了一种新型三相谐振直流环节逆变器拓扑结构,其在直流环节设置了结构简单的辅助谐振电路.分析了电路的工作流程.实验结果表明开关器件实现了软切换,而且逆变器输出电流波形无明显畸变.因此,该逆变器能实现高效率稳定运行.

高效率三相谐振极逆变器

为优化三相逆变器的性能,提出了一种高效率三相谐振极逆变器.在各相桥臂上增设的辅助谐振电路参与逆变器的换流过程时,桥臂上的各主开关并联的谐振电容的电压能周期性形成零状态,使主开关能完成零电压软切换,而且辅助谐振电路中的各开关器件也能完成零电流软开通和零电压软关断.开关器件实现软切换能降低开关损耗,从而使逆变器实现高效率运行.文中分析了电路的工作流程.3kW样机上的实验结果表明主开关和辅助开关都处于软切换.因此,该拓扑结构对于研发高性能三相逆变器具有借鉴价值.

高效率单相全桥零电流开关谐振极逆变器

为改善单相全桥逆变器的效率,提出了一种新型高效率单相全桥零电流开关谐振极逆变器拓扑结构.在桥臂上的辅助谐振电路参与换流的过程中,逆变器的开关器件可实现零电流软关断.当开关器件为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)时,IGBT实现零电流软关断可使其拖尾电流导致的关断损耗等于零,有利于改善以IGBT作为开关器件的单相全桥逆变器的效率.分析了电路工作流程.实验结果显示出开关器件完成了零电流软切换动作.因此,对于研发以IGBT作为开关器件的高效率单相全桥逆变器,该拓扑结构具有一定的参考价值.

具有软开关功能的三相谐振直流环节逆变器

为实现三相逆变器节能运行,提出一种具有软开关功能的三相谐振直流环节逆变器.直流侧的辅助谐振电路将参与换流过程,使直流环节电压在桥臂上的主开关动作之前变化到零,主开关能完成零电压软切换动作,通过降低开关损耗来实现逆变器节能运行.分析了1个开关周期内的电路工作流程.实验结果显示开关器件动作时处于软切换.因此,该辅助谐振电路结构对于研发节能型三相逆变器具有参考价值.

新型单相全桥无源软开关逆变器

为改善单相全桥逆变器的运行效率,设计出了一种新型单相全桥无源软开关逆变器,在每个开关周期的换流过程中,利用逆变器的低损耗辅助谐振电路,使开关器件实现软切换以节约电能.辅助谐振电路只含有电感、电容和二极管等无源器件,不会使逆变器的控制变复杂.此外,在逆变器处于死区状态下,负载电流可通过辅助电路进行续流,减小了死区状态对逆变器输出电流波形的不利影响.文中分析了电路的工作过程,在功率为3kW的单相样机上的实验结果表明开关器件能实现软开关,逆变器输出电流波形的畸变率得到了改善.因此,该拓扑结构对于研发高性能单相全桥逆变器具有重要参考价值.

节能型单相全桥谐振极逆变器

单相全桥逆变器处于硬开关状态时,随着开关频率的增大,开关损耗明显增大,影响逆变器效率的提高.为解决这一问题,提出了一种节能型单相全桥谐振极逆变器,在逆变器处于死区状态时,将要开通的主开关并联的谐振电容的电压能减小至零,主开关动作时能完成零电压软切换,双向辅助开关动作时能完成零电流软切换.讨论了电路的工作流程,实验结果表明主开关和辅助开关完成了软切换动作.该单相全桥软开关逆变器可以向高开关频率的场合推广应用.

高效率单相全桥软开关整流器

单相全桥整流器工作在硬开关状态时,随着开关频率和输出功率的增大,开关损耗会显著增大,影响整流器效率的提高.为解决这一问题,提出了一种单相全桥软开关整流器,在整流器处于死区状态时,将要开通的主开关并联的谐振电容的电压能减小至零,主开关动作时能完成零电压软切换,双向辅助开关动作时能完成零电流软切换.分析了整流器的换流过程,实验结果表明主开关和辅助开关完成了软切换动作.因此,该单相全桥软开关整流器在高开关频率下能实现高效率运行.

基于小波和贝叶斯网络的智能建筑供配电系统故障诊断研究

为提高智能建筑供配电系统故障诊断效率和精准度,提出了一种基于贝叶斯网络与小波变换的故障诊断方法。首先,从理论上对智能建筑供配电网络拓扑结构进行详细分析,然后利用小波变换原理对故障信息中的开关量和电气量进行筛选重组,最后运用贝叶斯网络对筛选重组后的故障信息进行建模分析,得出故障诊断结果。具体介绍了故障信息中电气量和开关量提取过程,针对现有智能建筑供配电系统的故障特点,给出了相应恢复策略,以IEEE-39多节点复杂电力故障系统为例进行仿真研究。结果表明,所提方法的故障诊断结果快速性和准确性更高。研究成果对智能建筑供配电网络的故障诊断研究工作具有重要参考价值。