用于分布式光伏制氢的高效紧凑多端口电力电子变换器

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作者 李驰 叶之菁 +4 位作者 舒文彬 翁幸 王继慷 郑泽东 刘敏 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3278-3287,I0077,共11页

分布式光伏制氢不仅是一种有效的新能源消纳手段,还可以满足用户的多样化用能需求。多端口电力电子变换器支持多种能源形式端口互联,有助于推进分布式光伏制氢系统紧凑化。但是,由于光伏发电和电解制氢两个系统的端口电特性迥异,要求多... 分布式光伏制氢不仅是一种有效的新能源消纳手段,还可以满足用户的多样化用能需求。多端口电力电子变换器支持多种能源形式端口互联,有助于推进分布式光伏制氢系统紧凑化。但是,由于光伏发电和电解制氢两个系统的端口电特性迥异,要求多端口电力电子变换器能够适应各端口工作点的宽变化范围和快速波动,并在紧凑空间内安全稳定运行。当前有关多端口电力电子变换器的研究大多停留在实验室阶段,少量的工程样机不仅在效率和功率密度上表现欠佳,并且未就其在分布式光伏制氢应用中存在的一系列问题提出针对性解决策略。为此,该文提出了一种三端口CLLC谐振变换器拓扑以及纯内移相调制和功率解耦控制策略。该三端口变换器不仅实现了高效、高功率密度电能变换,而且可宽范围、快速地跟随光伏出力、调节制氢负载。最后,采用SiC MOSFET功率模块搭建了100kW变换器样机单元验证了以上性能。 展开更多

关键词 光伏制氢 高效 高功率密度 多端口电力电子变换器 隔离DC/DC变换器

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基于电力电子变换器虚拟同步构网控制的电力系统暂态稳定极限提升方法 被引量：2

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作者 梁帅 姚良忠 +4 位作者 徐箭 程帆 喻恒凝 邓靖雷 潘尚智 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第8期2911-2924,I0005,共15页

以电力电子变换器为并网接口的风电及光伏等可再生能源因其电源特性与同步发电机相比存在巨大差异,其高比例接入将使电力系统的暂态稳定性特征发生重大改变,给电力系统的暂态稳定性控制带来新的挑战。该文利用电力电子变换器的虚拟同步... 以电力电子变换器为并网接口的风电及光伏等可再生能源因其电源特性与同步发电机相比存在巨大差异,其高比例接入将使电力系统的暂态稳定性特征发生重大改变,给电力系统的暂态稳定性控制带来新的挑战。该文利用电力电子变换器的虚拟同步构网特性及灵活切换控制功能,提出一种提升电力系统暂态稳定极限的构网控制方法。首先,基于电力电子变换器虚拟同步构网控制的典型控制结构与控制策略,分析并给出变换器与同步机并联系统的暂态稳定分析模型。然后,基于虚拟同步构网控制变换器有功输出占比对系统暂态稳定性的影响分析,给出通过灵活控制变换器有功输出提升系统暂态稳定极限的基本原理。在此基础上,以电压跌落深度为判据,设计基于虚拟同步构网控制反馈模式自适应切换的变换器有功灵活控制方法,实现电力系统暂态稳定极限的提升。最后,通过对电力电子变换器并网系统的仿真分析,验证所提暂态稳定极限提升控制方法的有效性。 展开更多

关键词 电力电子变换器 构网控制 虚拟同步控制 高渗透率 暂态稳定极限提升 相平面

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基于FPGA的电力电子变换器随机实时仿真建模方法

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作者 王诗楠 郭希铮 +2 位作者 孙宗辉 王玉乐 游小杰 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第2期110-118,共9页

确定性模型无法对系统的随机特性进行准确描述,而目前的随机模型难以应用于现场可编程门阵列(FPGA)的实时仿真。基于广义多项式混沌展开方法建立电力电子变换器的随机实时仿真模型,针对复杂概率分布随机变量以及高复杂度系数矩阵导致的... 确定性模型无法对系统的随机特性进行准确描述,而目前的随机模型难以应用于现场可编程门阵列(FPGA)的实时仿真。基于广义多项式混沌展开方法建立电力电子变换器的随机实时仿真模型,针对复杂概率分布随机变量以及高复杂度系数矩阵导致的硬件资源消耗问题,提出一种最优正交多项式基函数的构建方法,减少FPGA的计算资源消耗,并提高模型精度。以三相脉宽调制整流器作为研究对象,通过离线仿真验证所提建模方法的准确性与有效性;并基于FPGA的实时仿真平台,搭建变换器的随机实时仿真模型。离线与实时仿真结果表明,所提模型可以实时求解系统输出响应的统计矩信息,高效地反映系统概率运行情况。 展开更多

关键词 电力电子变换器 广义多项式混沌展开 随机仿真模型 不确定性分析 多随机变量 FPGA 实时仿真

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电力电子变换器拓扑同构与拓扑等效辨析

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作者 莫李平 陈桂鹏 李志强 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第5期1440-1448,共9页

在电力电子变换器拓扑的推演过程中,通过拓扑等效或拓扑同构来识别结构不同但性能相同的拓扑,以避免重复研究,但拓扑等效与拓扑同构的内涵存在显著区别,容易导致混淆。为明确二者的区别与联系,提出准确识别性能相同拓扑的方法。推导出... 在电力电子变换器拓扑的推演过程中,通过拓扑等效或拓扑同构来识别结构不同但性能相同的拓扑,以避免重复研究,但拓扑等效与拓扑同构的内涵存在显著区别,容易导致混淆。为明确二者的区别与联系,提出准确识别性能相同拓扑的方法。推导出拓扑同构的必要条件为其邻接矩阵的行列式相等,并进一步推导出拓扑等效的充要条件为元件组成相同且简单回路一一对应;从拓扑子图的角度分析两者关系,发现拓扑同构是拓扑等效的充分非必要条件,而拓扑等效是性能相同拓扑的充要条件。基于此,建议实际应用中优先采用拓扑等效识别性能相同的拓扑。通过案例分析验证了理论的正确性和可行性。同时,提出了一种基于深度优先搜索算法实现等效拓扑自动判定的方法,为快速、准确识别性能相同的变换器拓扑提供了技术支持。 展开更多

关键词 电力电子变换器 同构 等效 图论 深度优先搜索

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船舶中压直流综合电力系统(一):系统结构和电力电子变换器 被引量：2

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作者 杨亚宇 邰能灵 +2 位作者 黄文焘 马建军 方斯顿 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期6647-6665,共19页

船舶中压直流综合电力系统具有高功率密度、高运行灵活性等优势,是我国实施海洋强国战略的重要基础。该论文的第一部分首先分析了船舶电力系统的发展趋势,从拓扑结构、电压等级、接线形式、接地方式等角度梳理了船舶中压直流综合电力系... 船舶中压直流综合电力系统具有高功率密度、高运行灵活性等优势,是我国实施海洋强国战略的重要基础。该论文的第一部分首先分析了船舶电力系统的发展趋势,从拓扑结构、电压等级、接线形式、接地方式等角度梳理了船舶中压直流综合电力系统的特殊系统结构;然后,根据现有文献详细阐述了发电侧整流器、推进变流器、DC-DC变换器等船舶中压直流综合电力系统关键电力电子变换器的研究现状,并进行了详细对比;最后,总结了船舶中压直流综合电力系统与陆上直流微电网的典型差异,并梳理了国内外相关技术标准。 展开更多

关键词 中压直流 船舶综合电力系统 系统结构 电力电子变换器

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基于开关状态预测矫正的高频电力电子变换器实时仿真建模方法研究 被引量：2

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作者 孙宗辉 郭希铮 +2 位作者 王诗楠 王玉乐 游小杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期8618-8628,I0024,共12页

针对二值电阻(R_(on)/R_(off))开关模型固有的迭代计算问题,该文提出一种适用于高频电力电子变换器的实时仿真建模方法。该方法采用后向欧拉方法离散系统状态变量,消除模型潜在的数值振荡。同时,通过匹配门控信号以及自然换向过程中半... 针对二值电阻(R_(on)/R_(off))开关模型固有的迭代计算问题,该文提出一种适用于高频电力电子变换器的实时仿真建模方法。该方法采用后向欧拉方法离散系统状态变量,消除模型潜在的数值振荡。同时,通过匹配门控信号以及自然换向过程中半桥开关状态组合的预测值与历史值,进而获得准确的系统开关状态组合,为系统提供精确的非迭代解。最后,该文给出所提建模方法的现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)硬件实现方案并实时测试开关频率100与500kHz的LLC谐振变换器,实时仿真步长达到20ns。与已有取消R_(on)/R_(off)开关模型迭代计算的建模方法相比,该文所提建模方法在高精度建模的同时,实现更低的实时仿真步长并且大幅降低FPGA硬件资源占用率。 展开更多

关键词 迭代计算 二值电阻开关模型 实时仿真 高频电力电子变换器 LLC谐振变换器

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新能源制氢电力电子变换器综述 被引量：46

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作者 郭小强 魏玉鹏 +6 位作者 万燕鸣 周友 孔令国 张哲 卢志刚 华长春 Mariusz MALINOWSKI 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期185-199,共15页

新能源发电与氢能相结合是实现"碳达峰"与"碳中和"目标的重要途径之一,其中,电力电子变换器被广泛应用。为了实现电解制氢系统高效运行,要求电力电子变换器具有低压大电流能力、低输出电流纹波、高降压比及高可靠... 新能源发电与氢能相结合是实现"碳达峰"与"碳中和"目标的重要途径之一,其中,电力电子变换器被广泛应用。为了实现电解制氢系统高效运行,要求电力电子变换器具有低压大电流能力、低输出电流纹波、高降压比及高可靠性等特点。文中首先分析了电解器模型,并对目前商业化电解器的特点及技术指标进行研究。然后,对新能源电解制氢系统,包括碱性电解器、质子交换膜电解器和固体氧化物电解器中的电力电子变换器进行了整理和分类,并对各类拓扑进行了分析和对比。同时,对电力电子变换器在新能源制氢中潜在的应用、存在的问题以及发展的方向进行了讨论和总结。 展开更多

关键词 氢能 新能源 电解制氢 电力电子变换器 电解器 电流纹波

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电力电子变换器可靠性研究 被引量：11

8

作者 徐帅 杨欢 +4 位作者 王田刚 霍英杰 何丹 韩玉倩 程鹤 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期125-132,共8页

电力电子变换器在能量转换和传输中的广泛应用使其可靠性问题越来越受到人们的关注.本文从器件级和系统级角度总结了可靠性定量评估模型的建立方法,对比了各种建模方法的优缺点.分析了先天可靠性提高方法和后天可靠性提高方法提高系统... 电力电子变换器在能量转换和传输中的广泛应用使其可靠性问题越来越受到人们的关注.本文从器件级和系统级角度总结了可靠性定量评估模型的建立方法,对比了各种建模方法的优缺点.分析了先天可靠性提高方法和后天可靠性提高方法提高系统可靠性的机理,实现了可靠性提高方法的分类.最后讨论了电力电子变换器可靠性研究存在的问题及未来发展方向. 展开更多

关键词 电力电子变换器 可靠性 器件级 系统级 可靠性提高

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电力电子变换器结构性故障的有向图论诊断方法 被引量：10

9

作者 丘东元 彭锦凤 张波 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期13-18,共6页

提出了一种基于有向图论分析的电力电子变换器结构性故障诊断方法。首先将变换器的拓扑图转换为有向图,找到正常工作路径;然后根据故障类型求出邻接矩阵,利用邻接矩阵得到故障时的工作路径,与正常工作路径进行比较后,可以得到特征电量... 提出了一种基于有向图论分析的电力电子变换器结构性故障诊断方法。首先将变换器的拓扑图转换为有向图,找到正常工作路径;然后根据故障类型求出邻接矩阵,利用邻接矩阵得到故障时的工作路径,与正常工作路径进行比较后,可以得到特征电量的变化情况,从而获得故障诊断的判据。文中以二极管钳位型三电平半桥逆变器为例,介绍了基于有向图论分析的结构性故障分析及诊断方法,最后通过仿真验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 有向图 电力电子变换器 故障诊断 邻接矩阵 特征电量

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基于人工智能的电力电子变换器开路故障诊断研究综述 被引量：25

10

作者 刘闯 寇磊 +2 位作者 蔡国伟 赵梓含 张哲 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期2957-2970,共14页

电力电子变换器已被广泛应用于航空航天系统、直流输电、分布式能源和智能电网等领域,其可靠性问题成为学术界和工业界的研究热点。开展对电力电子变换器开路故障监测与智能诊断方法研究,对避免二次故障、降低运维时间与成本和提高电力... 电力电子变换器已被广泛应用于航空航天系统、直流输电、分布式能源和智能电网等领域,其可靠性问题成为学术界和工业界的研究热点。开展对电力电子变换器开路故障监测与智能诊断方法研究,对避免二次故障、降低运维时间与成本和提高电力电子系统可靠性具有重要意义。文章首先对电力电子变换器故障特征进行分析与总结,然后对特定基于人工智能(artificial intelligence,AI)技术的电力电子变换器开路故障诊断方法及应用实例综述,随后提出一种基于随机森林与瞬时故障特征相结合的故障诊断方法用于三相电力电子变换器故障诊断,最后提出基于AI的电力电子变换器开路故障诊断方法面临的挑战,并展望该领域未来的研究方向。 展开更多

关键词 人工智能 电力电子变换器 开路故障 故障诊断 故障定位 数据驱动

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电力电子变换器控制的异步电机发电技术 被引量：27

11

作者 刘陵顺 胡育文 黄文新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期1-7,共7页

与国防和民生密切相关的独立电源系统以及再生能源等两大领域,都向发电系统提出了迫切的需求。电力电子变换器控制的异步电机发电技术是再生能源、舰船、航空等领域的研究热点。本文对带有静止励磁调节器的三相笼型异步发电机的结构特... 与国防和民生密切相关的独立电源系统以及再生能源等两大领域,都向发电系统提出了迫切的需求。电力电子变换器控制的异步电机发电技术是再生能源、舰船、航空等领域的研究热点。本文对带有静止励磁调节器的三相笼型异步发电机的结构特点、工作原理、控制策略进行了系统地分析和总结,对两种定子双绕组笼型异步发电机的工作原理和技术现状分别进行了详细地分析,并分别总结了系统的技术特点。最后展望了带有静止励磁调节器的异步电机发电技术的发展前景。 展开更多

关键词 电力电子变换器 三相异步发电机 双绕组异步发电机无刷双馈电机

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电力电子变换器潜在电路自动识别法 被引量：4

12

作者 梅义 丘东元 张波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期23-28,共6页

研究与开发电力电子变换器潜在电路自动识别的计算机辅助分析法,可提高所设计的电力电子变换器的安全运行可靠性。建立电路器件和拓扑的通用信息库,并根据电力电子器件的特点提出其电流特性模型,基于器件的电流特性模型和搜索算法自动... 研究与开发电力电子变换器潜在电路自动识别的计算机辅助分析法,可提高所设计的电力电子变换器的安全运行可靠性。建立电路器件和拓扑的通用信息库,并根据电力电子器件的特点提出其电流特性模型,基于器件的电流特性模型和搜索算法自动查找变换器中所有的电流路径,在此基础上,设计出"器件类"和"功能类"线索表,以自动识别变换器中所有的潜在电路。基于该方法开发的计算机辅助分析系统应用表明,它具有操作简单、自动化程度高、通用性强、准确性高等优点,可适用于复杂电力电子变换器的潜在电路分析。 展开更多

关键词 潜在电路分析 计算机辅助 器件模型 线索表 电力电子变换器

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电力电子变换器非线性混沌现象及其应用研究 被引量：34

13

作者 张波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期1-6,12,共7页

电力电子变换器混沌现象是一个必须加以重视的问题,它的研究一方面将深刻认识电力电子变换器的本质,分析一些以往无法解释的现象,如不规则的电磁噪声、系统运行的不稳定工作状态;另一方面将基于混沌现象提出新的设计方法和控制策略,实... 电力电子变换器混沌现象是一个必须加以重视的问题,它的研究一方面将深刻认识电力电子变换器的本质,分析一些以往无法解释的现象,如不规则的电磁噪声、系统运行的不稳定工作状态;另一方面将基于混沌现象提出新的设计方法和控制策略,实现现有电力电子变换器无法达到的性能。为此,本文将从确定性运动、随机运动角度分析电力电子变换器混沌现象研究的必然性,明确电力电子变换器混沌现象的研究目的。文中主要以DC-DC变换器为研究对象,对电力电子变换器混沌现象的基本类型进行分析和综合,由此展望对电力电子变换器混沌研究的发展和未来应用的前景。 展开更多

关键词 电力电子变换器 混沌现象 非线性 应用

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基于多涡卷混沌吸引子的电力电子变换器混沌PWM控制研究 被引量：4

14

作者 杨志昌 李虹 +1 位作者 张波 吕金虎 《电源学报》 CSCD 2017年第3期64-70,共7页

基于多涡卷混沌吸引子,提出了一种新型混沌PWM控制方法抑制电力电子变换器电磁干扰。该方法将多涡卷混沌吸引子与传统混沌PWM控制结合,应用于电力电子变换器的控制中,实现从电磁干扰源头上抑制传导电磁干扰。对比传统混沌PWM控制,该方... 基于多涡卷混沌吸引子,提出了一种新型混沌PWM控制方法抑制电力电子变换器电磁干扰。该方法将多涡卷混沌吸引子与传统混沌PWM控制结合,应用于电力电子变换器的控制中,实现从电磁干扰源头上抑制传导电磁干扰。对比传统混沌PWM控制,该方法能够在降低开关频率及其倍数次谐波峰值的同时,减少开关频率及其倍数次附近次谐波的生成,具有更好的EMI抑制效果。 展开更多

关键词 电磁干扰 电力电子变换器 CPWM#多涡卷混沌吸引子

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新能源发电系统中的电力电子变换器(英文) 被引量：7

15

作者 郑家伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期125-132,共8页

讨论了太阳能发电和风力发电的条件及其适应器,并且对各种最大功率点跟踪方法进行验证.论文研究了电力电子变换器拓扑技术在最大功率点跟踪及电压变换方面的应用.另外,发电系统还包括:逆变器驱动电路,蓄电池充电器,DC-DC和AC-AC电力变换... 讨论了太阳能发电和风力发电的条件及其适应器,并且对各种最大功率点跟踪方法进行验证.论文研究了电力电子变换器拓扑技术在最大功率点跟踪及电压变换方面的应用.另外,发电系统还包括:逆变器驱动电路,蓄电池充电器,DC-DC和AC-AC电力变换器.本文对新能源领域中电力变换器及其驱动电路的最新发展做了全面的综述;其中,重点介绍了所用到的不同的最大功率跟踪方法并给用到的各种类型进行简单描述. 展开更多

关键词 电力电子变换器 最大功率点追踪 新能源

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大功率电力电子变换器技术及其应用专辑特邀主编评述 被引量：2

16

作者 查晓明 段善旭 《电源学报》 CSCD 2017年第5期185-186,共2页

大功率电力电子变换技术在提高大型互联电网运行可靠性、中高压大容量电力负荷供电与驱动、新能源中高压并网发电、电能质量治理以及大规模电力储能有着广泛的应用前景.近年来,中高压大功率电力电子变换器在拓扑结构、调制方式、控制策... 大功率电力电子变换技术在提高大型互联电网运行可靠性、中高压大容量电力负荷供电与驱动、新能源中高压并网发电、电能质量治理以及大规模电力储能有着广泛的应用前景.近年来,中高压大功率电力电子变换器在拓扑结构、调制方式、控制策略及系统构成等方面取得了长足进展,有效地解决了大功率电力电子变换器应用系统的稳定性和系统鲁棒性问题,提升了大功率电力电子变换器自身运行的安全性和可靠性.此外新技术、新材料及新器件的应用也大大提升了大功率电力电子变换器的变换效率及运行极限. 展开更多

关键词 电力电子变换器 高压大功率 应用系统 变换技术 运行可靠性 主编 专辑 互联电网

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基于动态相量法的电力电子变换器的模型与仿真分析 被引量：1

17

作者 何瑞文 蔡泽祥 《电工电能新技术》 CSCD 2004年第3期51-54,共4页

电力电子装置在电力系统中得到广泛应用,忽略这类快速控制器件内部动态特性的准稳态模型在进行动态分析时缺乏准确性,而基于时域模型的电磁暂态仿真的仿真规模又受到限制。本文引入动态相量法,用来建立电力电子变换器的非线性、大信号... 电力电子装置在电力系统中得到广泛应用,忽略这类快速控制器件内部动态特性的准稳态模型在进行动态分析时缺乏准确性,而基于时域模型的电磁暂态仿真的仿真规模又受到限制。本文引入动态相量法,用来建立电力电子变换器的非线性、大信号、时不变的模型。仿真结果表明,动态相量模型比传统的稳态相量模型精确,非常接近于时域模型的结果,适合于快速数值仿真。 展开更多

关键词 动态相量法 电力电子变换器 动态相量模型

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多尺度和多物理场的电力电子变换器建模方法初探 被引量：6

18

作者 刘运华 张波 +2 位作者 谢帆 丘东元 陈艳峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第16期61-69,共9页

针对电力电子变换器建模中存在多尺度交互难以划分和综合的问题,将多尺度概念引入建模过程,提出适用于电力电子变换器的尺度划分方法及多尺度建模方法,进而为解决尺度间信息交互的收敛性问题,以及计算精度与计算效率之间的矛盾,提出多... 针对电力电子变换器建模中存在多尺度交互难以划分和综合的问题,将多尺度概念引入建模过程,提出适用于电力电子变换器的尺度划分方法及多尺度建模方法,进而为解决尺度间信息交互的收敛性问题,以及计算精度与计算效率之间的矛盾,提出多尺度模型的尺度交互策略,并通过程序调用MATLAB与COMSOL软件实现了典型变换器的多尺度仿真。最后,通过与理想模型的对比,说明应用多尺度建模及尺度交互策略的方法,可以有效地反映出电力电子变换器中多尺度和多物理场现象。研究结果表明,多尺度模型是对电力电子变换器进行描述的一般形式,而理想模型是多尺度模型的一个特例。 展开更多

关键词 电力电子变换器 多尺度建模 多物理场 可靠性

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一种应用于磁悬浮轴承的四相四桥臂电力电子变换器 被引量：6

19

作者 胡载东 蒋栋 孙宏博 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期4325-4335,共11页

磁悬浮轴承系统中,功率放大器是重要组成部分。该文针对八极径向磁轴承中四个线圈电流的关系及特点,分析一种四相四桥臂拓扑的电力电子变换器在磁轴承中应用的可行性。该结构省去一些磁轴承功放中需要用到的公共桥臂,仅用四个桥臂达到... 磁悬浮轴承系统中,功率放大器是重要组成部分。该文针对八极径向磁轴承中四个线圈电流的关系及特点,分析一种四相四桥臂拓扑的电力电子变换器在磁轴承中应用的可行性。该结构省去一些磁轴承功放中需要用到的公共桥臂,仅用四个桥臂达到对一个径向轴承上四个线圈电流的控制,实现了器件的最优化利用,显著减小了体积、降低了成本。该文分析此控制器的控制原理及调制方式,两组线圈电流控制采用相反载波从而减少了线圈电流纹波。分析电感不对称对电流控制带来的影响,提出采用不同参数PI控制器的解决方案,同时进一步分析当电感不对称无法完全补偿时对磁轴承位置的影响。对变换器进行仿真,并制作样机在四自由度磁悬浮轴承平台上进行实验验证。结果表明,该拓扑能满足磁轴承的控制需求,并能有效减小体积、降低控制器成本。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承 电力电子变换器 电流差分控制 四相四桥臂

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基于体积优化的之字形电力电子变压器并联多脉波整流技术研究 被引量：1

20

作者 刘千啸 陈小强 +1 位作者 王英 马春贵 《电气工程学报》 北大核心 2025年第1期108-118,共11页

为了解决传统移相变压器由于体积而限制其适用范围的问题,将电力电子变压器与多脉波整流相结合,通过升频减少变压器内磁心与线圈匝数的数量,进而减小变压器的体积。为了优化传统移相变压器三芯柱磁路不平衡和星角联结结构不对称的问题,... 为了解决传统移相变压器由于体积而限制其适用范围的问题,将电力电子变压器与多脉波整流相结合,通过升频减少变压器内磁心与线圈匝数的数量,进而减小变压器的体积。为了优化传统移相变压器三芯柱磁路不平衡和星角联结结构不对称的问题,使用之字形结构为零序磁通提供通道,从而减少电路中的零序电流,解决二极管桥之间的电流分配不均衡的问题。分析电力电子变换器(User plane entity,UPE)的AC-AC工作原理,研究之字形移相变压器的拓扑结构、整流桥的工作模态,推导出系统的输入电流以及负载电压数学表达式,并对变压器磁路进行分析,对磁心进行了优化设计。通过Simulink搭建仿真模型,相较于传统的电力电子移相变压器系统输入电流提高了对称性,并通过仿真和试验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 电力电子变换器 之字形移相变压器 多脉波整流 减小体积 电流分配

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