基于MPC的耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器功率均衡解耦控制策略

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作者 樊启高 刘柳 +1 位作者 毕恺韬 艾建 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期328-337,共10页

耦合电感功率变换器因耦合电感阻抗、电感值等参数差异易导致功率不均衡。针对耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器,提出一种基于模型预测控制(MPC)的功率均衡解耦控制策略。通过对变换器原理进行分析,建立基于电感电流解耦的数学模型,得... 耦合电感功率变换器因耦合电感阻抗、电感值等参数差异易导致功率不均衡。针对耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器,提出一种基于模型预测控制(MPC)的功率均衡解耦控制策略。通过对变换器原理进行分析,建立基于电感电流解耦的数学模型,得到包括电感电流和飞跨电容电压等6个控制变量的解耦控制方法。在此基础上,提出基于MPC的功率均衡解耦控制策略。同时,为降低MPC算法的运算负荷,根据解耦控制模型重构模型预测价值函数,实现各控制变量独立动态寻优,使系统能在稳定控制输出电压及飞跨电容电压的同时,实现两相耦合电感的功率均衡控制。最后,通过理论分析及实验对所提策略进行有效验证。 展开更多

关键词 飞跨电容 双向DC/DC变换器 耦合电感 模型预测 功率均衡解耦控制

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飞跨电容逆变器漏电流控制在光伏并网中的研究

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作者 梅文明 李美成 +1 位作者 许傲然 谷彩连 《科技通报》 2018年第10期162-167,共6页

飞跨电容逆变器已经广泛应用到光伏并网发电系统中。但是,该系统中存在漏电流和电网不平衡问题会导致并网电流畸变和系统损耗增加。本文提出一种新型控制策略和空间矢量调制方法实现飞跨电容逆变器的漏电流抑制和并网控制。首先,建立并... 飞跨电容逆变器已经广泛应用到光伏并网发电系统中。但是,该系统中存在漏电流和电网不平衡问题会导致并网电流畸变和系统损耗增加。本文提出一种新型控制策略和空间矢量调制方法实现飞跨电容逆变器的漏电流抑制和并网控制。首先,建立并网发电系统的漏电流共模回路模型。然后,分析了传统空间矢量调制技术会导致漏电流大的原因。在此基础上,提出一种新型空间矢量调制技术,其能够得到相对平衡的共模电压,因此,漏电流会得到相应的减少。最后通过仿真验证了本文提出空间矢量调制技术的正确性。 展开更多

关键词 飞跨电容逆变器 漏电流 无隔离光伏系统 空间矢量调制 脉宽调制技术

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船用690 Vac基于飞跨电容三电平的Buck/Boost双向变换器的预充电控制策略 被引量：1

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作者 李维波 潘峻锋 +1 位作者 李柄宏 罗辑 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期250-258,共9页

[目的]针对基于飞跨电容三电平的船用690 Vac双向变换器,为使其能稳定启动并过渡到正常工作状态,必须对飞跨电容进行预充电,因此提出适应于飞跨电容三电平的基于单管控制的预充电策略。[方法]控制基于飞跨电容的三电平外管的通断,对飞... [目的]针对基于飞跨电容三电平的船用690 Vac双向变换器,为使其能稳定启动并过渡到正常工作状态,必须对飞跨电容进行预充电,因此提出适应于飞跨电容三电平的基于单管控制的预充电策略。[方法]控制基于飞跨电容的三电平外管的通断,对飞跨电容进行高效、快速预充电控制。[结果]将预充电控制策略应用于690 Vac双向变换器,Buck模式于1 s,Boost模式于5 s内完成飞跨电容的预充电,预充电结束后飞跨电容电压保持为高压侧电压的一半,输入侧电容电压保持为输入侧电压。[结论]经过试验验证,所提出的基于飞跨电容的三电平外管通断控制的预充电策略可应用于690 Vac双向变换器装置,不需要外加预充电功率器件,既简化了拓扑,又确保飞跨电容的可靠、快速预充电。 展开更多

关键词 AC/DC变换器 DC/DC变换器 三电平 飞跨电容 预充电

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飞跨电容三电平双向直流变换器的短路保护

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作者 陈海东 何宁 +1 位作者 徐国金 周玉虎 《通信电源技术》 2021年第10期1-5,共5页

随着直流高电压快速充电技术在新能源汽车领域的广泛应用,探讨储能变流器(Power Conversion System,PCS)直流储能系统中多并联变换器母线侧出现的短路故障问题很有意义,首先研究了飞跨电容三电平变换器母线侧短路后,变换器内部电容和电... 随着直流高电压快速充电技术在新能源汽车领域的广泛应用,探讨储能变流器(Power Conversion System,PCS)直流储能系统中多并联变换器母线侧出现的短路故障问题很有意义,首先研究了飞跨电容三电平变换器母线侧短路后,变换器内部电容和电池侧电流的放电路径。为了抑制母线侧短路电流,建立了飞跨电容三电平变换器拓扑模型以及高压侧短路模型,推导出绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)关断响应时间对短路电流的限制起到决定性作用。最后,提出两种短路保护实现电路与设计方案,分别进行短路保护试验,从主功率器件选型和总成本优势等方面进行比较,得出电流传感器检测短路保护方案更加有效合理的结论。 展开更多

关键词 储能系统 三电平 飞跨电容 短路保护

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基于SPBO-RF的飞跨型逆变器故障诊断 被引量：1

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作者 郝通 帕孜来·马合木提 李高原 《现代电子技术》 2023年第24期54-60,共7页

开关管故障在并网逆变器中普遍存在,然而现阶段对开关管的故障诊断率低,在检测精度方面仍有提升空间,基于此,提出一种故障特征识别方法。该方法利用经验模态分解(EMD)算法进行故障特征提取,然后用学生心理优化算法(SPBO)优化随机森林(RF... 开关管故障在并网逆变器中普遍存在,然而现阶段对开关管的故障诊断率低,在检测精度方面仍有提升空间,基于此,提出一种故障特征识别方法。该方法利用经验模态分解(EMD)算法进行故障特征提取,然后用学生心理优化算法(SPBO)优化随机森林(RF)的树深和树数目两个重要的超参数来进行故障特征识别。该方法兼具SPBO和RF的优点,可进行多管故障诊断并提高收敛速度和精度。最终仿真结果表明,所提方法的故障诊断率可达98%,对比其他方法,所提方法具有更好的诊断效果,验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 飞跨电容型逆变器 故障诊断 学生心理优化算法 随机森林算法 经验模态分解 故障特征提取

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基于光伏逆变器的飞跨Boost电路参数设计方法研究

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作者 甘韦韦 欧阳顺 +2 位作者 刘斐 刘泉呈 张洪浩 《机车电传动》 北大核心 2023年第5期177-183,共7页

针对1500 V电压等级的组串光伏逆变器升压环节,文章开展基于飞跨Boost电路的最优参数计算研究。基于主流光伏电池板的规格要求,确定所设计飞跨Boost电路的输入输出参数。根据飞跨Boost工作原理,首先开展功率半导体模块的选型与校核计算... 针对1500 V电压等级的组串光伏逆变器升压环节,文章开展基于飞跨Boost电路的最优参数计算研究。基于主流光伏电池板的规格要求,确定所设计飞跨Boost电路的输入输出参数。根据飞跨Boost工作原理,首先开展功率半导体模块的选型与校核计算;然后在电路工作极限点分别计算最小输入滤波电感、输入滤波电容和飞跨电容等参数,并提出动态控制策略;最后通过仿真表明基于飞跨Boost主电路参数设计方法的有效性和准确性,为1500 V电压等级的组串式逆变器提供了一种升压电路的设计方法。 展开更多

关键词 参数设计 光伏组串 飞跨Boost 飞跨电容 功率半导体模块

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输入输出共地的Buck三电平变换器 被引量：5

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作者 薛雅丽 阮新波 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期364-368,共5页

输入输出共地的 Buck三电平变换器开关管的电压应力为输入电压的一半 ,采用交错控制方式 ,滤波电感最大可以减小为 Buck变换器的滤波电感的 1 / 4。本文详细分析了变换器的工作原理及该变换器的输入输出特性 ,并解决了飞跨电容电压的控... 输入输出共地的 Buck三电平变换器开关管的电压应力为输入电压的一半 ,采用交错控制方式 ,滤波电感最大可以减小为 Buck变换器的滤波电感的 1 / 4。本文详细分析了变换器的工作原理及该变换器的输入输出特性 ,并解决了飞跨电容电压的控制问题。文中给出了实验结果 ,验证该变换器以及确保飞跨电容电压为输入电压一半方法的可行性 ,并进行变换器的动态实验 。 展开更多

关键词 三电平变换器 飞跨电容 脉宽调制 交错控制

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一种Buck三电平DC-DC变换器闭环参数的设计 被引量：2

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作者 邵丽华 张春龙 《南通职业大学学报》 2016年第4期77-82,共6页

分析了一种Buck三电平DC-DC变换器的工作原理,并建立其工作于电感电流连续情况下的数学模型。飞跨电容电压稳定在输入电压的一半是Buck TL变换器能够正常工作的一个重要前提,故需要飞跨电容电压和输出电压两个控制环。文章采用一种解耦... 分析了一种Buck三电平DC-DC变换器的工作原理,并建立其工作于电感电流连续情况下的数学模型。飞跨电容电压稳定在输入电压的一半是Buck TL变换器能够正常工作的一个重要前提,故需要飞跨电容电压和输出电压两个控制环。文章采用一种解耦控制方案,使原来相互耦合的两个控制环相互独立;再利用Bode图在频域对系统的控制电路各个环节进行设计;最后通过Saber软件仿真验证了控制参数设计的正确性。 展开更多

关键词 TL变换器 解耦控制 飞跨电容

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三相Buck型三电平AC/AC变换器

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作者 叶欣 张友军 +1 位作者 张凯 范卫平 《现代电子技术》 北大核心 2018年第4期134-138,共5页

提出三相Buck型三电平AC/AC变换器的电路拓扑结构,研究其电路工作原理,并给出控制策略以实现输出电压和飞跨电容电压的联合控制。相比于两电平变换器,三相Buck型三电平AC/AC变换器的开关管数量加倍,并增加了3个飞跨电容,但各开关管的电... 提出三相Buck型三电平AC/AC变换器的电路拓扑结构,研究其电路工作原理,并给出控制策略以实现输出电压和飞跨电容电压的联合控制。相比于两电平变换器,三相Buck型三电平AC/AC变换器的开关管数量加倍,并增加了3个飞跨电容,但各开关管的电压应力均降低为原来的1 2,故适用于高输入电压大功率应用场合。仿真结果证明了三相Buck型三电平AC/AC变换器及其控制策略的可行性和理论分析的准确性。 展开更多

关键词 三电平 AC/AC变换器 三相Buck型 拓扑结构 电压应力 飞跨电容

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基于20-sim的三电平逆变器的键合图模型及仿真

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作者 张歆炀 帕孜来.马合木提 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第4期427-431,共5页

多电平功率变换技术难以建立精确的模型,阻碍了相关研究的发展。本研究从能量域角度出发,利用键合图理论及受控结点的思想,建立了飞跨电容型三电平逆变器的键合图模型,并在20-sim平台中进行了仿真实验,验证了该模型的准确性和有效性。

关键词 飞跨电容型三电平逆变器 键合图 功率开关器件 PWM

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新型容性整流ZVZCS三电平直流变换器

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作者 户毅仁 石勇 +1 位作者 徐卓异 黄潮金 《电子器件》 CAS 北大核心 2021年第5期1134-1140,共7页

提出一种新型零电压零电流(ZVZCS)飞跨电容型不对称PWM半桥三电平变换器,该变换器原边开关器件的电压应力为输入电压的一半;所有开关器件在较宽负载范围内实现软开关,其中超前管实现ZVS开通,ZCS关断;滞后管实现ZCS开通,ZVS关断,从而降... 提出一种新型零电压零电流(ZVZCS)飞跨电容型不对称PWM半桥三电平变换器,该变换器原边开关器件的电压应力为输入电压的一半;所有开关器件在较宽负载范围内实现软开关,其中超前管实现ZVS开通,ZCS关断;滞后管实现ZCS开通,ZVS关断,从而降低开关损耗;副边采用容性整流,在续流阶段将原边电流降至0,使得开关器件的电流分布更加均衡并减小飞跨电容的电流应力;与此同时,消除二极管反向恢复损耗。文中讨论了电路的结构、工作原理和基础特性,为证明理论正确性,搭建一台500 W实验样机,实验证明和理论分析一致,该变换器具有可行性。 展开更多

关键词 三电平 零电压零电流 飞跨电容型不对称PWM 容性整流

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