在电气化铁路牵引供电系统中,铁路能量路由器(railway energy router,RER)用于回收列车制动能量、接入光伏等新能源,同时改善负序、无功等电能质量,但是既有结构包含两套逆变器和变压器,存在成本高、工程应用难的问题。为此,提出一种基...在电气化铁路牵引供电系统中,铁路能量路由器(railway energy router,RER)用于回收列车制动能量、接入光伏等新能源,同时改善负序、无功等电能质量,但是既有结构包含两套逆变器和变压器,存在成本高、工程应用难的问题。为此,提出一种基于跨相式单相逆变器的新型铁路能量路由器结构,其交流侧跨接α/β相牵引母线、直流侧接入光伏储能。首先,推导新型结构的数学模型和工作原理;然后,针对逆变器传统两端口模式转变为RER的三端口模式存在的有功/无功耦合问题,提出增加无功补偿装置的硬件解耦方法;其次,针对新型RER三端口间多向能流问题,提出一种多层协调优化控制策略。最后,基于典型工况及实测数据,进行了仿真验证,结果表明:三相电压不平衡度从2.52%降低至1.58%,平均功率因数从0.688上升至0.966,再生制动回收率61.65%,光伏消纳率94.16%;主设备容量降低42.31%,成本降低37.23%,说明所提新型RER在实现现有RER相同功能的前提下大幅降低了成本,具有重要的理论和工程价值。展开更多
目的针对电力开关柜内温湿度、压力测量传感器供电问题,需要一种能让无线传感节点实现自供电的技术。基于射频能量收集(Radio frequency energy harvesting,RFEH)的无线自供能系统已被证明是更有效的解决方案。方法本文设计一种宽输入...目的针对电力开关柜内温湿度、压力测量传感器供电问题,需要一种能让无线传感节点实现自供电的技术。基于射频能量收集(Radio frequency energy harvesting,RFEH)的无线自供能系统已被证明是更有效的解决方案。方法本文设计一种宽输入功率范围高效率的整流器,可应用于低功率的无线传感系统。采用谐波抑制网络对二次三次谐波进行了一定控制,以及设计了π型匹配网络,提升了整体的效率。基于此整流器设计了适用于无源无线传感系统的RFEH系统。结果通过仿真与测试对整流电路的性能进行验证,结果表明设计出的整流器在−7.5~15 dBm输入功率范围内能量收集效率均大于50%,9 dBm时达到最高的转换效率71.6%,在−14 dBm时仍有30%的转换效率可用于低功率的物联网应用。最后,基于此RFEH系统搭建了温湿度及压力无源传感系统,实验结果显示该系统可在2 m处实时监测温湿度及压力。结论本文所设计的系统对低功率的物联网应用如无线传感系统具有重要意义。展开更多
文摘在电气化铁路牵引供电系统中,铁路能量路由器(railway energy router,RER)用于回收列车制动能量、接入光伏等新能源,同时改善负序、无功等电能质量,但是既有结构包含两套逆变器和变压器,存在成本高、工程应用难的问题。为此,提出一种基于跨相式单相逆变器的新型铁路能量路由器结构,其交流侧跨接α/β相牵引母线、直流侧接入光伏储能。首先,推导新型结构的数学模型和工作原理;然后,针对逆变器传统两端口模式转变为RER的三端口模式存在的有功/无功耦合问题,提出增加无功补偿装置的硬件解耦方法;其次,针对新型RER三端口间多向能流问题,提出一种多层协调优化控制策略。最后,基于典型工况及实测数据,进行了仿真验证,结果表明:三相电压不平衡度从2.52%降低至1.58%,平均功率因数从0.688上升至0.966,再生制动回收率61.65%,光伏消纳率94.16%;主设备容量降低42.31%,成本降低37.23%,说明所提新型RER在实现现有RER相同功能的前提下大幅降低了成本,具有重要的理论和工程价值。
文摘目的针对电力开关柜内温湿度、压力测量传感器供电问题,需要一种能让无线传感节点实现自供电的技术。基于射频能量收集(Radio frequency energy harvesting,RFEH)的无线自供能系统已被证明是更有效的解决方案。方法本文设计一种宽输入功率范围高效率的整流器,可应用于低功率的无线传感系统。采用谐波抑制网络对二次三次谐波进行了一定控制,以及设计了π型匹配网络,提升了整体的效率。基于此整流器设计了适用于无源无线传感系统的RFEH系统。结果通过仿真与测试对整流电路的性能进行验证,结果表明设计出的整流器在−7.5~15 dBm输入功率范围内能量收集效率均大于50%,9 dBm时达到最高的转换效率71.6%,在−14 dBm时仍有30%的转换效率可用于低功率的物联网应用。最后,基于此RFEH系统搭建了温湿度及压力无源传感系统,实验结果显示该系统可在2 m处实时监测温湿度及压力。结论本文所设计的系统对低功率的物联网应用如无线传感系统具有重要意义。
