电力电子系统中的电磁兼容专辑主编述评

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作者 张波 李虹 +1 位作者 王硕 和军平 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期15-18,共4页

SiC、GaN新一代宽禁带功率半导体在推动电力电子设备快速高频化、高效化和小体积化的同时,更容易干扰敏感负载、影响无线电通讯,乃至危害自身安全、可靠运行,从而给电力电子设备内外部的电磁兼容性能带来极大的压力和挑战。近年来,功率... SiC、GaN新一代宽禁带功率半导体在推动电力电子设备快速高频化、高效化和小体积化的同时,更容易干扰敏感负载、影响无线电通讯,乃至危害自身安全、可靠运行,从而给电力电子设备内外部的电磁兼容性能带来极大的压力和挑战。近年来,功率开关器件的射频特性、磁性器件的宽频带电磁模型、开关电源电磁辐射机理、无线电能传输近场特性、新型电磁干扰EMI(electromagnetic interference)滤波器设计成为研究热点,并受到了学术界及工业界的持续关注。《电源学报》特别推出“电力电子系统中的电磁兼容”专辑,以期推进电力电子系统电磁兼容分析与设计领域难点和热点问题的探讨。 展开更多

关键词 电力电子系统 电磁兼容性 宽禁带器件

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《电源学报》2024年第4期电力电子系统中的电磁兼容专辑征文通知

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《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期I0001-I0001,共1页

电磁兼容性是电力电子系统安全、稳定工作的基础,是现代电力电子设备实现高效、高频、大容量与高功率密度的关键技术约束和有力保证。随着新一代宽禁带半导体功率器件(WBG)的快速发展,电力电子系统的电磁兼容分析、预测理论和设计方法... 电磁兼容性是电力电子系统安全、稳定工作的基础,是现代电力电子设备实现高效、高频、大容量与高功率密度的关键技术约束和有力保证。随着新一代宽禁带半导体功率器件(WBG)的快速发展,电力电子系统的电磁兼容分析、预测理论和设计方法面临着新挑战和机遇,需要开展创新性研究。当前,我国电力电子系统的电磁兼容性理论与产业技术也在快速发展和不断进步,为了展现电力电子系统电磁兼容的机理、预测、测试及电磁干扰抑制技术等方面的最新研究成果和进展,《电源学报》现开展“电力电子系统中的电磁兼容”专辑征稿。 展开更多

关键词 电力电子系统 电磁兼容性 电力电子设备 宽禁带半导体 创新性研究 高功率密度 电磁兼容分析 预测理论

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基于大数据的大容量电力电子系统可靠性研究 被引量：45

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作者 何湘宁 石巍 +2 位作者 李武华 罗皓泽 赵荣祥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期209-220,共12页

随着电力电子技术在新能源、高速机车、直流输电等大容量电力变换领域的广泛应用,其可靠性问题成为学术界和工业界的研究热点。基于因果模型的可靠性分析方法虽然在研究早期提供了原理层面的阐述,但在多物理场强耦合的复杂工况中的应用... 随着电力电子技术在新能源、高速机车、直流输电等大容量电力变换领域的广泛应用,其可靠性问题成为学术界和工业界的研究热点。基于因果模型的可靠性分析方法虽然在研究早期提供了原理层面的阐述,但在多物理场强耦合的复杂工况中的应用价值较低,而基于数据模型的可靠性研究方法尚处于初级阶段。该文提出将大数据处理技术应用于大容量电力电子系统可靠性研究的新思路,充分借助电力变换装置的海量历史运行数据,引入机器学习、数据挖掘和人工智能等大数据科学的最新理论成果,从数据泛在关系出发开展可靠性研究。论文详细阐述电力电子系统的大数据特征,并总结电力电子系统大数据应用中的若干关键技术。此外,论文从器件–装置–系统等多个层面深入分析大数据处理技术在大容量电力电子系统可靠性研究领域的潜在应用。大数据基本理论和方法的应用将提供一种通过数据关系间接理解原理本质的研究方法论的思维转变,有望为电力电子系统的可靠性研究开辟新途径。 展开更多

关键词 大容量 电力电子系统 数据模型 大数据处理

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电力电子系统阻抗测量的分段二叉树法 被引量：12

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作者 岳小龙 卓放 +2 位作者 张政华 师洪涛 张东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期76-83,共8页

在分析和设计包含电力电子变换器的系统时,由于阻抗和系统稳定性之间的密切关系,阻抗测量就显得十分重要。传统的扫频法采用等频率间隔的方式注入扰动信号并测量电力电子系统阻抗,由于不能在测量结果和测量过程之间建立起有效的联系,因... 在分析和设计包含电力电子变换器的系统时,由于阻抗和系统稳定性之间的密切关系,阻抗测量就显得十分重要。传统的扫频法采用等频率间隔的方式注入扰动信号并测量电力电子系统阻抗,由于不能在测量结果和测量过程之间建立起有效的联系,因此是一种低准确性、低效率和低可靠性的开环测量方法。通过建立阻抗测量结果准确度和测量频率间隔之间的数学关系,提出了一种分段二叉树阻抗测量方法。使用该方法,可以根据结果的准确度要求自动地确定测量频率点的位置,与传统的扫频法相比,本文提出的方法可以更加准确和有效地测量电力电子系统阻抗。单相交流系统和三相交流系统的阻抗测量结果证明了提出的方法的有效性。 展开更多

关键词 电力电子系统 阻抗测量 频率扫描 二叉树 误差校验

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用于电力电子系统暂态过程分析的晶闸管宏模型 被引量：40

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作者 邹刚 陈祥训 +1 位作者 郑健超 吴成琦 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第6期1-5,共5页

提出了一个实用的晶闸管ＰＳＰＩＣＥ宏模型，能够描述晶闸管的正、反向恢复过程，模型参数可以方便地从产品手册中得到。该模型可用于包含晶闸管的电力电子系统的暂态过程仿真。

关键词 晶闸管 宏模型 电力电子系统 暂态仿真过程

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仿生学在电力电子系统设计中的应用 被引量：15

6

作者 李冬黎 何湘宁 张晋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第8期17-21,共5页

基于生物可靠性机理,系统地探讨了高可靠性电力电子系统的设计理论和方法,包括自律分散控制、冗余设计、自复制和自修复、智能化设计、自适应控制及自组织控制。利用这些仿生设计理论和方法,可提高电力电于系统的可靠性。提出了自律单... 基于生物可靠性机理,系统地探讨了高可靠性电力电子系统的设计理论和方法,包括自律分散控制、冗余设计、自复制和自修复、智能化设计、自适应控制及自组织控制。利用这些仿生设计理论和方法,可提高电力电于系统的可靠性。提出了自律单元和自律分散电力电子系统等重要概念, 并指出:自律单元应具有自律可控性和自律协调性,自律分散的电力电子控制系统基于自律单元;自律分散控制系统代表了以后高可靠复杂功率变换器系统的一种极具前景的发展方向。最后,基于生物系统的自律分散控制思想,设计了一种新颖的单相逆变器。应用实例表明,仿生学在电力电子技术中,尤其在高可靠性电力电于系统设计中,有着广阔的应用前景。 展开更多

关键词 仿生学 电力电子系统 设计 电力电子学 高可靠性

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采用周期轨Poincaré映射的非线性电力电子系统小干扰稳定性分析 被引量：6

7

作者 王刚 范学鑫 +2 位作者 付立军 纪锋 马海鑫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期84-92,14,共9页

拓扑结构切换、占空比控制方法和非线性元件均可使电力电子系统具有非线性特性,因此其小干扰稳定问题属于微分方程周期轨的稳定问题。由于状态空间平均法误差较大、难以预测分叉,而数值仿真法物理概念不清晰,因此,提出了基于梯形积分法... 拓扑结构切换、占空比控制方法和非线性元件均可使电力电子系统具有非线性特性,因此其小干扰稳定问题属于微分方程周期轨的稳定问题。由于状态空间平均法误差较大、难以预测分叉,而数值仿真法物理概念不清晰,因此,提出了基于梯形积分法的非线性电力电子系统周期轨稳定性分析方法。利用梯形积分法描述系统占空比方程和每阶段的非线性状态方程,由隐函数求导法和链式求导法计算周期轨Poincaré映射的雅可比(Jacobian)矩阵,提出了系统稳定裕度指标,建立了基于周期轨Poincaré映射的非线性电力电子系统小干扰稳定性分析方法。该方法能够克服小干扰稳定传统分析方法的困难,揭示非线性电力电子系统失稳的动力系统机制。仿真分析验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 非线性电力电子系统 小干扰稳定性 周期轨 POINCARÉ映射

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电力电子系统的计算机仿真及参数优化算法 被引量：11

8

作者 裴云庆 段雅莉 王兆安 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第11期95-101,共7页

介绍了一种电力电子系统的计算机仿真及参数优化算法．电力电子电路采用系统矩阵法进行仿真．针对单纯形寻优算法的不足，提出了改进方案，实现了对电力电子系统的参数优化设计，文中给出了仿真及参数优化算则．

关键词 参数优化 电力电子系统 电子电路 计算机仿真

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电力电子系统可靠性模型综述 被引量：11

9

作者 张璇 耿嘉勇 +3 位作者 曾德银 韩宗耀 魏涛涛 汪鑫 《电源学报》 CSCD 2016年第6期99-107,共9页

近年来,电力电子装置广泛应用于生产生活各个领域中,其可靠性日益为人们所重视,尤其随着科学技术的飞速发展,可靠性研究也亟需与时俱进。可靠性关乎产品质量,其作为产品和设备安全性的评估指标不仅涉及企业、国家的经济效益,还涉及使用... 近年来,电力电子装置广泛应用于生产生活各个领域中,其可靠性日益为人们所重视,尤其随着科学技术的飞速发展,可靠性研究也亟需与时俱进。可靠性关乎产品质量,其作为产品和设备安全性的评估指标不仅涉及企业、国家的经济效益,还涉及使用者的人身安全。首先主要介绍了电力电子系统级可靠性建模的主要开展方法、步骤及常见的可靠性建模方式,其可靠性建模主要有故障分析、失效判据选取、可靠性模型选取、建模和定量计算评估等主要步骤,故障分析是可靠性分析的基础,通过故障分析可以得到系统的主要故障类型,并基于所选取的失效判据判断系统在各故障类型下的运行状态;然后根据系统的规模、精度要求以及应用场合选取合适的可靠性模型有利于准确评估系统的可靠性,建模后进行定量计算,得到相应的可靠性指标,由此分析总结系统的可靠性;再介绍了4种常见的系统级可靠性模型,并依次对各模型进行了分析比较,总结了4种模型的特点与适用范围;最后对研究内容进行了总结与展望。 展开更多

关键词 电力电子系统 系统级 可靠性模型 建模

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基于仿生学的电力电子系统分散自治控制 被引量：4

10

作者 胡磊 何湘宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第17期21-26,共6页

从仿生学的角度出发,模仿人体系统分布自治控制的特点,复杂电力电子系统的可靠性有望得到提高。电力电子细胞是对应于人体细胞的电力电子系统的最小单位,与电力电子系统集成模块具有很强的联系,该文介绍了电力电子系统集成的国内外发展... 从仿生学的角度出发,模仿人体系统分布自治控制的特点,复杂电力电子系统的可靠性有望得到提高。电力电子细胞是对应于人体细胞的电力电子系统的最小单位,与电力电子系统集成模块具有很强的联系,该文介绍了电力电子系统集成的国内外发展现状,进一步重点研究用分立器件构建的分散自治模块,构建的实验室原型可以方便的组成若干功率变换器,实验结果表明以这种模块为基础的分散自治控制是可以实现的。 展开更多

关键词 电力电子 分散自治控制 仿生学 电力电子系统集成 模块 电力电子细胞

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基于线性化Poincaré映射模型的非线性电力电子系统控制方法 被引量：1

11

作者 王刚 侍乔明 +3 位作者 付立军 纪锋 陈宇航 蒋文韬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期76-82,共7页

进行非线性电力电子系统动态性能分析时,状态空间平均法误差较大,数值仿真法物理概念不清晰。比较而言,Poincaré映射法更准确且可得到解析方程来表示采样时刻离散状态变量的动态响应,但利用该方法进行系统控制还有待于进一步研究... 进行非线性电力电子系统动态性能分析时,状态空间平均法误差较大,数值仿真法物理概念不清晰。比较而言,Poincaré映射法更准确且可得到解析方程来表示采样时刻离散状态变量的动态响应,但利用该方法进行系统控制还有待于进一步研究。本文考虑控制变量的影响,建立线性化Poincaré映射模型,以系统稳定裕度指标为目标,优化控制参数,建立了基于线性化Poincaré映射模型的非线性电力电子系统控制方法。该方法将Poincaré映射应用于系统控制设计,能够有效提高系统的动态性能。仿真试验验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 非线性电力电子系统 周期轨道 POINCARÉ映射 动态性能 控制

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新型的电力电子系统单一传感器预测控制技术 被引量：1

12

作者 丘东元 许树源 +1 位作者 钟树鸿 张波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期86-91,共6页

该文概述了一种简单且有效的单一传感器预测技术(Single Sensor Estimation Technique,简称SSET)的基本原理及其在电力电子系统中的应用。仅需一个传感器测量电感电流或电感电压,该技术能够为反馈控制、前馈补偿以及参数监控等提供足够... 该文概述了一种简单且有效的单一传感器预测技术(Single Sensor Estimation Technique,简称SSET)的基本原理及其在电力电子系统中的应用。仅需一个传感器测量电感电流或电感电压,该技术能够为反馈控制、前馈补偿以及参数监控等提供足够的信息,整个系统不需要其他传感器。该文在一个有源功率因数校正器和一个荧光灯的电子镇流器上分别验证了SSET的可行性,实验结果证明SSET能够正确地估算所需的各类变量和参数,从而达到系统控制和参数监控的目的。该技术不仅能够减少传感器的数量,而且可以避免在电力电子系统中使用复杂的电气隔离电路。 展开更多

关键词 电力电子系统 电流传感器 电压传感器 功率变换器 预测控制

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电力电子系统中器件利用率计算与评估方法 被引量：1

13

作者 孙建宁 袁立强 +2 位作者 谷庆 李婧 赵争鸣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期56-65,共10页

电力电子系统性能评估有不同的评价指标,其中器件利用率是一个很重要的指标,但鲜有系统化的评价方法。在电力电子系统设计过程中,对于半导体开关器件的选型主要由工程经验确定,没有定量方法的指导。以电能路由器为例,提出一种计算和评... 电力电子系统性能评估有不同的评价指标,其中器件利用率是一个很重要的指标,但鲜有系统化的评价方法。在电力电子系统设计过程中,对于半导体开关器件的选型主要由工程经验确定,没有定量方法的指导。以电能路由器为例,提出一种计算和评估电力电子系统中器件利用率的方法,应用于各种不同的组合电路中,通过对电路及器件参数的分析与计算,得到器件利用率的结果。器件利用率的数值越高,说明器件利用程度越高。对不同方案的器件利用率进行计算与比较,得出不同方案中器件利用程度的定量对比结果,以此作为器件选型的定量依据。通过具体实例分析器件利用率的应用场景,验证了器件利用率计算和评估方法的有效性。 展开更多

关键词 电力电子系统 器件利用率 电能路由器 组合电路

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超级电容器在电力电子系统中的应用——评《超级电容器及其在储能系统中的应用》 被引量：1

14

作者 李向超 《电池》 CAS 北大核心 2021年第2期I0004-I0005,共2页

随着生产的发展、生活水平的提高,人们对能源存储的要求越来越高。超级电容器具有使用寿命长、功率密度高等特点,近年来已被广泛应用到电动汽车、通信、电力电子系统等领域。王凯等著的《超级电容器及其在储能系统中的应用》一书聚焦于... 随着生产的发展、生活水平的提高,人们对能源存储的要求越来越高。超级电容器具有使用寿命长、功率密度高等特点,近年来已被广泛应用到电动汽车、通信、电力电子系统等领域。王凯等著的《超级电容器及其在储能系统中的应用》一书聚焦于超级电容器的研究,对超级电容器的结构组成、电极材料、电解质、热行为、性能测试方法以及健康管理方法等进行详细的介绍,为进一步的应用提供理论基础。 展开更多

关键词 超级电容器 电力电子系统 储能系统 电极材料 电动汽车 能源存储 性能测试方法 功率密度

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电力电子系统电磁兼容分析方法与干扰抑制技术专辑-主编述评 被引量：1

15

作者 张波 《电源学报》 CSCD 2017年第3期181-182,共2页

电磁兼容是高频、高功率密度、大容量电力电子系统面临的共性问题,是电力电子系统可靠、稳定运行的基本保证.为了集中展现电力电子系统电磁兼容的建模与分析方法、测试技术、电磁干扰抑制技术等方面的最新研究成果和进展,电源学报特别... 电磁兼容是高频、高功率密度、大容量电力电子系统面临的共性问题,是电力电子系统可靠、稳定运行的基本保证.为了集中展现电力电子系统电磁兼容的建模与分析方法、测试技术、电磁干扰抑制技术等方面的最新研究成果和进展,电源学报特别推出“电力电子系统电磁兼容分析方法与干扰抑制技术”专辑.本专辑征文得到了国内各高校和企业同行的大力支持和积极响应,经过认真细致的评审,录用17篇论文,其中电力电子系统电磁兼容建模方法4篇;电力电子系统参数辨识及测量方法2篇;无源滤波器抑制电力电子系统电磁干扰特性分析2篇;PWM调制抑制电力电子系统电磁干扰6篇;电磁兼容理论的实际应用研究3篇. 展开更多

关键词 电力电子系统 电磁兼容分析 干扰抑制技术 专辑 电磁干扰特性 述评 主编 系统参数辨识

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交流多模块互联电力电子系统稳定性判据研究

16

作者 王润新 汤天浩 《电源学报》 2012年第1期31-36,共6页

每个空间上相互隔离、功能上相对独立的电力电子变换装置都可看作一个模块,由这些模块通过母线相互连接而成的大的电能变换、传输和应用系统,都可归类为多模块互联电力电子系统。分析母线电压或电流不是稳恒直流亦即其幅值中含交流分量... 每个空间上相互隔离、功能上相对独立的电力电子变换装置都可看作一个模块,由这些模块通过母线相互连接而成的大的电能变换、传输和应用系统,都可归类为多模块互联电力电子系统。分析母线电压或电流不是稳恒直流亦即其幅值中含交流分量的多模块互联系统出现稳定性问题的原因,概述国际、国内学术界对该问题的研究历史和现状,并在通过离散傅里叶级数分解获取端口阻抗特性基础上提出新的适用于交流互联系统的稳定性判据。 展开更多

关键词 电力电子系统 分布式互联 相互作用 周期平衡点 稳定性判据

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基于FPGA的电力电子系统电磁暂态实时仿真通用解算器 被引量：5

17

作者 周斌 汪光森 +2 位作者 李卫超 王志伟 揭贵生 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第14期3862-3874,共13页

电力电子系统较高的开关频率给传统以CPU为计算核心的电磁暂态(EMT)实时仿真带来了挑战。为了实现小步长实时仿真,该文提出并实现一款基于FPGA的EMT实时仿真解算器。该解算器的通用化框架分为离线和在线两部分,离线程序能够自动获取仿... 电力电子系统较高的开关频率给传统以CPU为计算核心的电磁暂态(EMT)实时仿真带来了挑战。为了实现小步长实时仿真,该文提出并实现一款基于FPGA的EMT实时仿真解算器。该解算器的通用化框架分为离线和在线两部分,离线程序能够自动获取仿真模型的参数并生成计算数据,在线程序能够自动配置计算资源与控制逻辑。为了提高仿真速度,还提出一种低延迟的单周期浮点累加方法,用于构建解算器的基本计算单元。基于Xilinx Virtex7 xc7vx485t型FPGA芯片的评估与分析结果表明:相比某商业FPGA实时仿真解算器,该文解算器的仿真速度提高了一倍,仿真规模增加了29.69%~79.17%。最后,还通过两种电力电子变换器的实时仿真测试,验证了它的实际性能。所提解算器能够达到400 MHz的运行速度、100 ns级的仿真步长并保持较高的仿真精度,具有通用性强、自动化程度高、配置灵活等特点。 展开更多

关键词 电力电子系统 FPGA 实时仿真 通用解算器 浮点数乘累加

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基于能量流图的电力电子系统可视化设计与分析 被引量：3

18

作者 顾小程 赵争鸣 +1 位作者 冯高辉 李婧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第13期60-68,共9页

电力电子系统通过功率半导体器件的开关控制来实现电磁能量的高效变换,提高系统的变换能力和可靠性是其终极目标。尝试以系统中的能量及能量流为状态变量进行建模,建立变换系统的能流模型,可视化并直观地描述电力电子变换系统电磁能量... 电力电子系统通过功率半导体器件的开关控制来实现电磁能量的高效变换,提高系统的变换能力和可靠性是其终极目标。尝试以系统中的能量及能量流为状态变量进行建模,建立变换系统的能流模型,可视化并直观地描述电力电子变换系统电磁能量的分布和传递情况。以较复杂的多端口组合式电力电子变换器为例,建立"能流"的基本概念,设计构建能流图拓扑并给出可视化设计方法,结合科学计算可视化技术设计静态和动态界面,构建了一种基于能量流图分析方法的电力电子变换器系统设计和分析平台。仿真和实验结果表明,能量流图分析方法能有效地表征电力电子系统大时间尺度的换流过程。 展开更多

关键词 电力电子系统 能流拓扑 可视化

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一种电力电子系统的稳态仿真算法 被引量：1

19

作者 蒋国旗 廖帅戈 李裕能 《现代电子技术》 2001年第11期61-62,共2页

介绍了一种电力电子系统稳态仿真算法 ,并就初始值的计算和工程上步长的选择进行了讨论。

关键词 电力电子系统 初始值 稳态仿真算法

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时钟恢复在电力电子系统集成中的应用 被引量：1

20

作者 刘文彦 《机电工程》 CAS 2006年第12期1-4,共4页

采用电力电子标准模块(PEBB)构建电力电子系统,是电力电子系统集成的目标,电力电子标准模块间的同步是保证系统正常工作的重要前提。将时钟恢复技术应用于电力电子系统集成,设计了一个软件锁相环,实现了模块间的时钟同步。对一个基于PEB... 采用电力电子标准模块(PEBB)构建电力电子系统,是电力电子系统集成的目标,电力电子标准模块间的同步是保证系统正常工作的重要前提。将时钟恢复技术应用于电力电子系统集成,设计了一个软件锁相环,实现了模块间的时钟同步。对一个基于PEBB的三相电压源逆变器进行了实验,实验结果表明,各个PEBB之间实现了时钟同步。 展开更多

关键词 电力电子系统集成 电力电子标准模块 时钟恢复 时钟同步

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