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电力电子与电机系统的“电-机-热”多学科能量统一建模及分析
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作者 贾圣钰 施博辰 +3 位作者 赵争鸣 袁立强 刘壮 裴家耀 《电工技术学报》 北大核心 2025年第20期6577-6590,共14页
电力电子技术的应用提升了传统电机系统的调速范围和精准控制能力,在提升其应用领域和范围的同时,也为建模仿真带来了新的挑战,具体表现为电力电子设备带来的混杂特性,以及多学科的深度融合、互相影响。该文针对电力电子与电机系统建模... 电力电子技术的应用提升了传统电机系统的调速范围和精准控制能力,在提升其应用领域和范围的同时,也为建模仿真带来了新的挑战,具体表现为电力电子设备带来的混杂特性,以及多学科的深度融合、互相影响。该文针对电力电子与电机系统建模的问题,提出基于能量统一的多学科建模方法,在高效建模电力电子电路的基础上,基于本构关系和拓扑性质的一致性,建立机械和热等多学科系统的等效电路模型,进一步基于能量的一致性和守恒关系,建立不同学科之间的接口。基于双馈风机发电系统算例的建模仿真详细说明了所提方法在电力电子与电机系统中的应用,通过仿真结果的分析体现了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 电力电子 电机系统 多学科 建模 能量
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基于数值积分代换的电力电子与电力系统电磁暂态联合仿真接口
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作者 刘伟成 赵争鸣 +3 位作者 许涵 曾洋斌 牟迪 袁立强 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4394-4404,I0023,共12页
现有电磁暂态联合仿真系统接口稳定性受限、等效参数难以获取,限制了电力电子与电力系统仿真的稳定性和准确性。文中将电力电子装置与电网系统之间的常见滤波电感和储能电容元件,以数值积分等效方式融入仿真接口,提出一种基于数值积分... 现有电磁暂态联合仿真系统接口稳定性受限、等效参数难以获取,限制了电力电子与电力系统仿真的稳定性和准确性。文中将电力电子装置与电网系统之间的常见滤波电感和储能电容元件,以数值积分等效方式融入仿真接口,提出一种基于数值积分代换的联合仿真电路接口模型;通过对系统的稳定性和误差进行分析,给出联合仿真系统的稳定性判据;对比所提接口与理想变压器等接口的特点与适用性,并通过两个仿真案例验证该方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 电磁暂态 联合仿真 仿真接口 数值积分代换
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适用于共模电压抑制PWM的两电平四桥臂变换器LCL滤波参数设计
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作者 郑名皓 袁立强 +3 位作者 汪靖峰 陈凯楠 杨伟涛 盛超 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5601-5610,I0023,共11页
两电平四桥臂拓扑是常见的三相四线AC/DC变换器拓扑,应用于配电台区等各类三相四线系统中,并可搭配LCL并网滤波器,兼顾并网或离网模式,提高电能质量。在背靠背台区互联等应用场景下,系统对于共模电压或共模电流的幅值具有限制,在调制算... 两电平四桥臂拓扑是常见的三相四线AC/DC变换器拓扑,应用于配电台区等各类三相四线系统中,并可搭配LCL并网滤波器,兼顾并网或离网模式,提高电能质量。在背靠背台区互联等应用场景下,系统对于共模电压或共模电流的幅值具有限制,在调制算法中采用共模电压抑制脉宽调制(pulse width modulation,PWM)成为一种典型的主动式共模抑制措施。然而,在LCL参数设计过程中,共模电压抑制PWM的谐波特性明显不同于普通PWM,三相四线系统还需要兼顾差模和共模特性,导致常规的三相三线LCL参数设计方法不再适用。因此,提出一种适用于共模电压抑制PWM的两电平四桥臂变换器并网LCL滤波器参数设计方法。该方法利用双傅里叶分解求解特定PWM信号及电压的频域分布,并分离出共模激励和差模激励;而后,结合采用有源阻尼控制时的共模、差模等效电路的传递函数,求解并网电流等关键电路物理量的频域特性,从而解决传统LCL参数设计方法不适用的问题;然后,根据经典设计方法和实际应用需求,给出一套可行的约束条件,建立数学优化问题模型,并利用数值方法求解可行域,完成LCL参数设计;最后,通过实验验证参数设计的有效性。所提设计方法计算速度快,计算过程中不依赖人工选择,高效简便,具有应用价值。 展开更多
关键词 LCL滤波器 参数设计 共模电压抑制脉宽调制 三相四线
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用于大功率变流器的IGCT功能型模型(英文) 被引量:23
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作者 袁立强 赵争鸣 +2 位作者 白华 李崇坚 李耀华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期65-69,共5页
IGCT(集成门极换流晶闸管)由于其优越的性能在中压大功率变换器领域中正逐渐得到广泛应用。该文描述了一种适用于高压大功率变流仿真和计算机设计的IGCT功能型模型,该模型是依据IGCT的主要外部物理特性,在PSIM软件包下建立的等效电路。... IGCT(集成门极换流晶闸管)由于其优越的性能在中压大功率变换器领域中正逐渐得到广泛应用。该文描述了一种适用于高压大功率变流仿真和计算机设计的IGCT功能型模型,该模型是依据IGCT的主要外部物理特性,在PSIM软件包下建立的等效电路。此模型的主要特点就是计算速度快,参数求解简单。该文详细描述了该模型的等效原理和模型构成,并根据IGCT—5SHX08F4502给出了模型主要参数。仿真和实验结果对比表明该模型具有一定的实用性。 展开更多
关键词 大功率变流器 IGCT 功能型模型 等效电路 计算机 集成门极换流晶闸管
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瓦氏黄颡鱼肌肉营养成分的分析和评价 被引量:31
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作者 袁立强 李伟纯 +2 位作者 马旭洲 张文博 王武 《大连水产学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期391-396,共6页
用常规方法对瓦氏黄颡鱼Pelteoebagrus vachelli(体长19.0—21.0cm、体重120.0~125.0g)全鱼和肌肉的营养成分进行了分析。结果表明:瓦氏黄颡鱼肌肉中水分(75.71%±2.39%)和粗蛋白(15.87%±0.57%)的含量高... 用常规方法对瓦氏黄颡鱼Pelteoebagrus vachelli(体长19.0—21.0cm、体重120.0~125.0g)全鱼和肌肉的营养成分进行了分析。结果表明:瓦氏黄颡鱼肌肉中水分(75.71%±2.39%)和粗蛋白(15.87%±0.57%)的含量高于全鱼(72.68%±1.86%、12.52%±1.80%),而粗脂肪(7.55%±0.63%)、粗灰分(1.11%±1.11%)、Ca(0.20%±0.02%)、P(0.87%±0.01%)、能量密度(6.74)和E/P值(42.47)均低于全鱼(11.04%±0.60%、3.17%±0.32%、3.12%±0.10%、2.19%±0.06%、7.32和58.47);该鱼肌肉水解物中共检出17种氨基酸,其中包括7种人体必需氨基酸、2种人体半必需氨基酸和8种非必需氨基酸;肌肉中主要含9种脂肪酸,其中饱和脂肪酸有3种,不饱和脂肪酸有6种。 展开更多
关键词 瓦氏黄颖鱼 肌肉 营养成分 氨基酸 脂肪酸
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基于IGCT的大功率NPC逆变器设计仿真与分析 被引量:10
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作者 袁立强 赵争鸣 +2 位作者 刘建政 李崇坚 李耀华 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期46-49,53,共5页
新的门极换流晶闸管IGCT(IntegratedGateCommutatedThyristor)器件,优化的系统设计以及三电平拓扑的应用使大功率逆变器得到巨大的发展。详细描述了1个5MV·A基于IGCT的中点箝拉式NPC(NeutralPointClamped)逆变器的设计、仿真和分... 新的门极换流晶闸管IGCT(IntegratedGateCommutatedThyristor)器件,优化的系统设计以及三电平拓扑的应用使大功率逆变器得到巨大的发展。详细描述了1个5MV·A基于IGCT的中点箝拉式NPC(NeutralPointClamped)逆变器的设计、仿真和分析。该逆变器直流母线电压为5kV,使用的IGCT是4.5kV/4.0kA,无关断吸收电路。成本、可靠性和开关特性是此逆变器设计的主要准则。该逆变器在软件包PSIM下仿真,其中IGCT模型是在PSIM下实现的功能型模型,控制算法采用的是空间矢量脉宽调制SVPWM(SpaceVectorPulse鄄WidthModulation)算法。仿真结果中既有逆变器的系统性能,也有单个IGCT的暂态过程。通过仿真结果,详细分析了该逆变器主电路在SVPWM算法控制下的换流过程,重点分析了1个桥臂中各杂散电感位置和定义以及它们对换流过程的影响。最后给出优化的设计规则和方案。 展开更多
关键词 门极换流晶闸管 仿真 中点箝拉式
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基于开关瞬态波形提取高频隔离变压器漏感参数 被引量:8
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作者 袁立强 谷庆 +2 位作者 李婧 孙建宁 张春朋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期8-16,共9页
双有源桥(DAB)DC-DC变换器中的高频隔离变压器是电能路由器的核心器件之一,在整个系统中承担着电气隔离、电压变换和功率双向传输的功能,对高频隔离变压器的漏感参数进行精确提取具有重要意义。而基于传统变压器实验的漏感测量方法不能... 双有源桥(DAB)DC-DC变换器中的高频隔离变压器是电能路由器的核心器件之一,在整个系统中承担着电气隔离、电压变换和功率双向传输的功能,对高频隔离变压器的漏感参数进行精确提取具有重要意义。而基于传统变压器实验的漏感测量方法不能很好地匹配变压器的实际工作波形,为此,提出一种基于DAB移相控制实验的提取漏感方法。基于该方法,在不同的工作频率和电压条件下,对待测变压器进行了多组实验,实验结果证明了该方法的有效性。最后分析总结了变压器漏感和工作频率、电压幅值、移相比等因素的变化关系。 展开更多
关键词 双有源桥DC-DC变换器 高频隔离变压器 移相控制 工作频率
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电能路由器设计自动化综述——设计流程架构和遗传算法 被引量:11
8
作者 袁立强 陆子贤 +2 位作者 孙建宁 段任之 赵争鸣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期3878-3893,共16页
电能路由器在未来能源互联网、泛在电力物联网等领域具有广泛的应用前景,具有多级联、多端口、多流向和多形态的特征,这些特征给传统人工设计带来诸多难题。电力电子设计自动化有望克服设计目标权衡困难、裕量设计浪费成本、硬件迭代耗... 电能路由器在未来能源互联网、泛在电力物联网等领域具有广泛的应用前景,具有多级联、多端口、多流向和多形态的特征,这些特征给传统人工设计带来诸多难题。电力电子设计自动化有望克服设计目标权衡困难、裕量设计浪费成本、硬件迭代耗时耗力、设计自动化程度低等挑战。在宽禁带器件蓬勃发展、计算机性能快速迭代、变换器应用场景延伸细化的三重推进下,电力电子设计自动化有望实现设计集成化、精细化和快速化。电能路由器设计问题可以抽象为多学科优化问题,该问题数学性质差、问题规模大,传统优化算法难以胜任,而遗传算法在解决此类优化问题上性能优异。该文在系统总结当前主流的电力电子系统的设计流程和设计软件架构的基础上,分析了遗传算法解决电力电子设计自动化问题的适用性,总结了电能路由器设计自动化潜在的问题和挑战,并给出相应的建议。 展开更多
关键词 电力电子设计自动化 电能路由器 设计流程 设计软件 优化 遗传算法
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光伏水泵系统的电磁兼容性设计 被引量:4
9
作者 袁立强 赵争鸣 +1 位作者 陈昆仑 姜建国 《电工电能新技术》 CSCD 2002年第3期25-27,61,共4页
本文主要针对光伏水泵系统的基本构成和特点 ,论述了该系统中主要存在的电磁干扰问题 ,以及电磁兼容性设计思路和具体实现技术 ,并根据一个光伏水泵系统实例 ,给出相应的电磁干扰测试分析结果。
关键词 光伏水泵系统 电磁兼容性 设计 电磁干扰
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PBS中的任务调度以及一类资源分配失效的解决 被引量:3
10
作者 袁立强 徐炜民 张丽晓 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第15期89-91,共3页
首先对PBS强大的任务调度功能做了详细的介绍,然后实现了PBS和MPICH的绑定,从而解决了使用PBS和MPICH所带来的资源分配失效的问题。
关键词 PBS MPI MPICH 任务调度 资源分配 集群作业管理系统
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基于占空比同步的电力电子变压器低压交流端口模式切换控制 被引量:10
11
作者 袁立强 高深 +2 位作者 姬世奇 肖风良 吴明宽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期729-738,共10页
多端口电力电子变压器是面向未来智能配电网的关键设备,正示范应用于新能源发电、交直流混合电网和数据中心供电系统中。当多台电力电子变压器集群运行时,能够提供互联、共享、互补、优化的能力,但需要互联端口模式切换控制的支撑。该... 多端口电力电子变压器是面向未来智能配电网的关键设备,正示范应用于新能源发电、交直流混合电网和数据中心供电系统中。当多台电力电子变压器集群运行时,能够提供互联、共享、互补、优化的能力,但需要互联端口模式切换控制的支撑。该文依托电力电子变压器集群示范工程,提出一种基于占空比同步的交流端口模式切换控制,能够不依赖端口控制策略的同构性,而有效减小切换过程的暂态冲击。该文通过谐波线性化方法分析了并联逆变器系统阻抗特性,对切换过程中出现的振荡问题进行了分析,提出基于改进阻尼和分步同步切换策略,提高了切换过程的稳定性。在两台MA·A级电力电子变压器互联系统上,实验验证了所提控制的有效性。 展开更多
关键词 电力电子变压器 并联逆变器 主从式结构 平滑切换
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高性能电力电子设计自动化求解器关键因素与解决方法 被引量:5
12
作者 袁立强 陆子贤 +1 位作者 戴宇轩 赵争鸣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期7055-7067,共13页
电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多... 电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性。但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践。当前研究侧重多物理模型的建立和求解,忽略了设计架构、设计流程、优化算法等求解器范畴的关键因素对设计性能的提升。文中提出一种用于电力电子设计自动化的求解器,方法论上,所提出的求解器与电力电子系统特性深度适配、与实用需求紧密结合、搭建统一框架,预留接口增加可扩展性和适用性;效果上,与已有设计工具相比,能在更短的设计周期内,优化并平衡了变换器损耗与体积的综合性能。最后,使用该工具设计一套50kW隔离双向DC-DC变换器样机,通过实验验证了所述工具计算合理性和优异性。 展开更多
关键词 电力电子设计自动化 计算机辅助设计工具 求解器 设计架构 设计流程 遗传算法 隔离双向直流变换器
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共高频母线电能路由器局部模块闭锁研究 被引量:1
13
作者 袁立强 戴宇轩 +4 位作者 牟迪 郑名皓 张凯华 陈凯楠 赵争鸣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第20期8005-8014,共10页
以模块化多有源桥电路为基础的新型共高频母线结构的电能路由器由于具有变换环节少、功率密度高等特点,在交直流混合系统应用中具有显著优势。实际应用中,局部模块因故障保护或冗余控制等原因需封锁器件脉冲停运,但在杂散参数引发的高... 以模块化多有源桥电路为基础的新型共高频母线结构的电能路由器由于具有变换环节少、功率密度高等特点,在交直流混合系统应用中具有显著优势。实际应用中,局部模块因故障保护或冗余控制等原因需封锁器件脉冲停运,但在杂散参数引发的高频振荡影响下仍能传输功率,可能造成系统安全问题。为保证装置的稳定运行,文中建立高频母线结构下的闭锁模块高频振荡模型,可快速计算不同工况下的电路稳态波形,由此分析局部模块闭锁后的系统振荡特性和模块功率传输行为,并提出于模块交流侧安装隔离开关的措施,分析隔离开关杂散参数对振荡特性和闭锁模块传递功率行为的影响。最后,在实际功率单元模块进行实验,仿真和实验对比验证了所提模型的准确性和隔离开关措施的可行性。 展开更多
关键词 高频母线结构 局部模块闭锁 功率传输 高频振荡
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高性能集群系统中资源负载量化的研究 被引量:2
14
作者 袁立强 徐炜民 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2004年第5期100-102,共3页
负载均衡一直是高性能集群系统中资源分配追求的一个主要目标,能否有效地进行负截识别则直接关系到负载均衡的最终实现。本文针对计算资源和通信资源这两类作业争用的主要资源,分别讨论了其负载的衡量以及负载的量化方法,并通过具体的... 负载均衡一直是高性能集群系统中资源分配追求的一个主要目标,能否有效地进行负截识别则直接关系到负载均衡的最终实现。本文针对计算资源和通信资源这两类作业争用的主要资源,分别讨论了其负载的衡量以及负载的量化方法,并通过具体的实验来加以说明。 展开更多
关键词 集群系统 资源负载量化 负载均衡 资源分配 通讯网络
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《金工实习》多媒体CAI课件的制作 被引量:3
15
作者 袁立强 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2004年第3期127-128,共2页
本文叙述了利用计算机多媒体技术开发教学课件的过程和方法 。
关键词 《金工实习》 计算机辅助教学 多媒体教学课件 CAI 多媒体素材 多媒体制作工具 AUTHORWARE
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液晶显示屏点胶机气动控制系统的设计 被引量:2
16
作者 袁立强 《液压与气动》 北大核心 2003年第8期9-10,共2页
介绍了液晶显示屏点胶机的气动系统,以及如何应用PLC对该系统进行自动控制,详细介绍了 该系统的控制原理及软硬件设计。
关键词 液晶显示屏 点胶机 气动控制系统 设计 LCD
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钢渣砌块成形机电液控制系统的研制 被引量:2
17
作者 袁立强 《液压与气动》 北大核心 2003年第10期39-40,共2页
介绍了钢渣砌块成形机的电液控制系统的工作原理。在该控制系统中 ,应用了电液比例控制和电液激振等先进技术 ,利用可编程控制器 (PLC)实现了成型机生产过程的自动化控制。
关键词 钢渣砌块成形机 电液控制系统 研制 可编程控制器 电液激振
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用数控系统改造普通车床的实践
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作者 袁立强 方翠 孙玉杰 《机床与液压》 北大核心 2004年第9期197-197,157,共2页
本文介绍了利用数控系统将普通车床改造成弧面蜗杆车床的方法和改造部位 ,拓宽了数控技术在机床改造方面的应用范围 。
关键词 数控系统 车床 弧面蜗杆
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具有改进最大功率跟踪算法的光伏并网控制系统及其实现 被引量:89
19
作者 周德佳 赵争鸣 +2 位作者 袁立强 冯博 赵志强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第31期94-100,共7页
光伏并网控制系统输送到电网的功率随着光照强度、环境温度以及光伏阵列输出电压的不同而变化,控制光伏阵列的工作点使其连续稳定地向电网输出最大功率非常必要。该文提出了基于同步旋转坐标变换实现光伏阵列最大功率跟踪与电流控制的... 光伏并网控制系统输送到电网的功率随着光照强度、环境温度以及光伏阵列输出电压的不同而变化,控制光伏阵列的工作点使其连续稳定地向电网输出最大功率非常必要。该文提出了基于同步旋转坐标变换实现光伏阵列最大功率跟踪与电流控制的电压源型逆变器相结合的三相光伏并网控制系统,该系统主要包括光伏阵列、直流母排电容、电压源型逆变器、滤波电感、数字信号控制器与电网。提出的改进最大功率跟踪方法,根据光伏阵列dP/dU-U的特性曲线,利用Newton-Raphson方法快速计算光伏阵列输出功率对电压的微分值,由此进一步形成光伏阵列工作在最大功率点的参考电压值。整个控制系统为双环控制,外环为电压控制环,利用一个PI调节器使光伏阵列输出电压工作在最大功率工作点;内环为电流控制环,利用2个PI调节器分别对d-q轴电流进行解耦控制,使逆变器输出电流与参考电流一致。根据所提出的控制算法,研制了一台三相光伏并网系统原理性样机,仿真与实验结果一致,系统具有良好的动稳态性能,说明了所提出的控制方案是非常有效的。 展开更多
关键词 并网 最大功率点跟踪 光伏阵列 空间矢量脉宽调制 功率囚数
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面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器研究综述 被引量:83
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作者 李凯 赵争鸣 +3 位作者 袁立强 高畅毓 文武松 游小杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1233-1250,共18页
多端口电力电子变压器作为交直流混合配电系统的一种关键枢纽设备,具备能量流动双向、潮流灵活调节、谐波无功可控和端口故障隔离等功能,近年来得到越来越多的关注。针对面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器,层层深入推演了... 多端口电力电子变压器作为交直流混合配电系统的一种关键枢纽设备,具备能量流动双向、潮流灵活调节、谐波无功可控和端口故障隔离等功能,近年来得到越来越多的关注。针对面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器,层层深入推演了其拓扑结构的发展历程,从图论的角度归纳出星型和串型结构,从公共能量汇集环节形式的角度归纳出共直流母线结构和高频耦合的结构。然后,对比分析了不同拓扑结构的优劣势,并给出实际交直流混合配电系统不同需求下的拓扑结构选取原则。进一步地,总结了多端口电力电子变压器在仿真、设计、控制与保护方面的应用挑战,进而展望了未来的技术发展方向。 展开更多
关键词 电力电子变压器 多端口 共直流母线 高频链 交直流混合配电系统
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