为满足海上风电直流升压汇集需求,提出一种具备非对称双向功率传输能力的DC-DC变换器方案。在海上风电功率正向外送时,能够实现并联输入串联输出升压功能。在风电场需要功率反向支撑时,通过改变变换器调制策略,能够实现较小功率容量下...为满足海上风电直流升压汇集需求,提出一种具备非对称双向功率传输能力的DC-DC变换器方案。在海上风电功率正向外送时,能够实现并联输入串联输出升压功能。在风电场需要功率反向支撑时,通过改变变换器调制策略,能够实现较小功率容量下反向功率传输。首先分析正/反向模态下,变换器零电压开关(zero voltage switching,ZVS)软开关与功率传输特性。在此基础上,同时考虑输出电压调节与串联电压均衡多运行目标,构建相应调制与控制策略。与传统双向变换器相比,所提拓扑在满足非对称双向功率变换需求的同时,通过降低元件数量,能够降低变换器成本。基于仿真与实验结果,对所提出非对称双向变换器功率调节、模式切换与软开关特性进行测试,验证所提非对称双向变换器概念与方案的有效性。展开更多
为提升高效率可靠逆变器(highly efficient and reliable inverter concept,HERIC)逆变器的运行效率,工程中通常会引入辅助支路以实现开关管的零电压开关(zero voltage switching,ZVS)。但辅助支路在实现软开关的同时,辅助开关的寄生电...为提升高效率可靠逆变器(highly efficient and reliable inverter concept,HERIC)逆变器的运行效率,工程中通常会引入辅助支路以实现开关管的零电压开关(zero voltage switching,ZVS)。但辅助支路在实现软开关的同时,辅助开关的寄生电容将会与辅助电感发生谐振,加剧辅助开关上的电压应力,影响电路的安全运行。针对该问题,提出一种钳位技术来减轻由谐振而引起的额外电压应力。先对逆变器谐振机理进行分析,并在无谐振情况下,对辅助支路与直流母线之间电势差进行计算;再基于该电势差,选用瞬态电压抑制二极管(transient voltage suppressor,TVS),选用反向串联二极管构成钳位支路,在TVS被较大的谐振电压反向击穿后,辅助支路电压将通过母线电压进行钳位,以实现谐振抑制。该支路仅在谐振发生时起抑制作用,不会影响电路正常运行;最后,试验结果表明,该钳位支路可有效抑制谐振电压,满载时辅助支路谐振电压峰值比没有采用该支路的最高可降低49.4%。展开更多
文摘为满足海上风电直流升压汇集需求,提出一种具备非对称双向功率传输能力的DC-DC变换器方案。在海上风电功率正向外送时,能够实现并联输入串联输出升压功能。在风电场需要功率反向支撑时,通过改变变换器调制策略,能够实现较小功率容量下反向功率传输。首先分析正/反向模态下,变换器零电压开关(zero voltage switching,ZVS)软开关与功率传输特性。在此基础上,同时考虑输出电压调节与串联电压均衡多运行目标,构建相应调制与控制策略。与传统双向变换器相比,所提拓扑在满足非对称双向功率变换需求的同时,通过降低元件数量,能够降低变换器成本。基于仿真与实验结果,对所提出非对称双向变换器功率调节、模式切换与软开关特性进行测试,验证所提非对称双向变换器概念与方案的有效性。
文摘为提升高效率可靠逆变器(highly efficient and reliable inverter concept,HERIC)逆变器的运行效率,工程中通常会引入辅助支路以实现开关管的零电压开关(zero voltage switching,ZVS)。但辅助支路在实现软开关的同时,辅助开关的寄生电容将会与辅助电感发生谐振,加剧辅助开关上的电压应力,影响电路的安全运行。针对该问题,提出一种钳位技术来减轻由谐振而引起的额外电压应力。先对逆变器谐振机理进行分析,并在无谐振情况下,对辅助支路与直流母线之间电势差进行计算;再基于该电势差,选用瞬态电压抑制二极管(transient voltage suppressor,TVS),选用反向串联二极管构成钳位支路,在TVS被较大的谐振电压反向击穿后,辅助支路电压将通过母线电压进行钳位,以实现谐振抑制。该支路仅在谐振发生时起抑制作用,不会影响电路正常运行;最后,试验结果表明,该钳位支路可有效抑制谐振电压,满载时辅助支路谐振电压峰值比没有采用该支路的最高可降低49.4%。
