针对新能源发电系统对隔离DC-DC变换器宽电压范围的需求,提出一种基于电感复用的宽范围准谐振型变换器。通过引入谐振技术,变换器在合理的参数设计下可以实现一次侧开关管零电压开关(zero voltage switching,ZVS)导通以及二次侧二极管...针对新能源发电系统对隔离DC-DC变换器宽电压范围的需求,提出一种基于电感复用的宽范围准谐振型变换器。通过引入谐振技术,变换器在合理的参数设计下可以实现一次侧开关管零电压开关(zero voltage switching,ZVS)导通以及二次侧二极管零电流开关(zero current switching,ZCS)关断,解决了传统倍流整流变换器ZVS实现和占空比丢失相矛盾的问题;采用电感复用的思想,无须将变压器的励磁电感设计得过小,即可实现宽范围调压,在较窄的开关频率范围内有效提升了电压增益范围;相较于全波整流,优化了变压器的绕组利用率。结合变换器的工作特性,分析推导了所提出变换器的软开关条件和电压增益,继而给出了谐振参数设计方法;最后通过一台800W样机的实验验证了变换器拓扑的可行性与理论分析的正确性。展开更多
由跟网型变换器(grid-following voltage source converter,GFL-VSC)及构网型变换器(grid-forming voltage source converter,GFM-VSC)构成的混联系统中,复杂的暂态交互作用使系统的安全稳定运行面临挑战,明确变换器间的动态耦合机理及...由跟网型变换器(grid-following voltage source converter,GFL-VSC)及构网型变换器(grid-forming voltage source converter,GFM-VSC)构成的混联系统中,复杂的暂态交互作用使系统的安全稳定运行面临挑战,明确变换器间的动态耦合机理及其对系统暂态稳定性的影响至关重要。GFM-VSC中设置的电流限幅环节会导致其暂态运行方式发生切换,进一步增加了GFM-VSC与GFL-VSC之间的耦合机理的复杂性。为揭示GFM-VSC发生暂态模式切换时与GFL-VSC之间的动态耦合机理及该耦合对GFM-VSC故障恢复过程的作用机制,首先,建立考虑GFM-VSC限幅环节的混联系统暂态耦合模型;基于此模型,分析故障期间及故障切除后,GFL-VSC的参数对GFM-VSC工作模式切换的影响机理;随后,针对不同程度的电网电压跌落故障,分析故障切除后GFM-VSC的工作模式切换过程,得到混联系统中GFM-VSC在故障切除后可切换回正常工作模式的临界条件;最后,构建混联系统的仿真模型,验证理论分析的正确性。展开更多
文摘针对新能源发电系统对隔离DC-DC变换器宽电压范围的需求,提出一种基于电感复用的宽范围准谐振型变换器。通过引入谐振技术,变换器在合理的参数设计下可以实现一次侧开关管零电压开关(zero voltage switching,ZVS)导通以及二次侧二极管零电流开关(zero current switching,ZCS)关断,解决了传统倍流整流变换器ZVS实现和占空比丢失相矛盾的问题;采用电感复用的思想,无须将变压器的励磁电感设计得过小,即可实现宽范围调压,在较窄的开关频率范围内有效提升了电压增益范围;相较于全波整流,优化了变压器的绕组利用率。结合变换器的工作特性,分析推导了所提出变换器的软开关条件和电压增益,继而给出了谐振参数设计方法;最后通过一台800W样机的实验验证了变换器拓扑的可行性与理论分析的正确性。
文摘由跟网型变换器(grid-following voltage source converter,GFL-VSC)及构网型变换器(grid-forming voltage source converter,GFM-VSC)构成的混联系统中,复杂的暂态交互作用使系统的安全稳定运行面临挑战,明确变换器间的动态耦合机理及其对系统暂态稳定性的影响至关重要。GFM-VSC中设置的电流限幅环节会导致其暂态运行方式发生切换,进一步增加了GFM-VSC与GFL-VSC之间的耦合机理的复杂性。为揭示GFM-VSC发生暂态模式切换时与GFL-VSC之间的动态耦合机理及该耦合对GFM-VSC故障恢复过程的作用机制,首先,建立考虑GFM-VSC限幅环节的混联系统暂态耦合模型;基于此模型,分析故障期间及故障切除后,GFL-VSC的参数对GFM-VSC工作模式切换的影响机理;随后,针对不同程度的电网电压跌落故障,分析故障切除后GFM-VSC的工作模式切换过程,得到混联系统中GFM-VSC在故障切除后可切换回正常工作模式的临界条件;最后,构建混联系统的仿真模型,验证理论分析的正确性。
