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双有源桥变换器电流应力的本征规律分析及其优化控制
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作者 张来勇 涂春鸣 +2 位作者 肖凡 刘贝 陈燕东 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3977-3993,共17页
为了在功率传输或电压波动下实现双有源桥变换器连续且实时的应力优化控制,对其模式间规律以及模式内的优化控制变量间规律进行研究至关重要。现阶段的研究仍还存在应力优化控制变量函数表达式推导复杂等问题。针对此问题,该文运用遗传... 为了在功率传输或电压波动下实现双有源桥变换器连续且实时的应力优化控制,对其模式间规律以及模式内的优化控制变量间规律进行研究至关重要。现阶段的研究仍还存在应力优化控制变量函数表达式推导复杂等问题。针对此问题,该文运用遗传算法进行应力优化,解析出各个模式的优化变量间规律。基于此,采用三角函数极坐标法推导出相应优化控制变量函数表达式。首先,利用图形分析法从十二种工作模式中筛选出四种局部最优模式,这四种模式在不同功率区间内具备应力或有效值较低的特征;其次,对四种模式进行应力优化并对比分析优化结果,解析出这四种模式在不同功率段下优化变量间的规律;再次,基于此规律运用三角函数极坐标法推导出电流应力函数表达式及其优化控制变量函数表达式;最后,通过对比这四种模式在全功率区间的电流应力,选择各功率段上的最优模式和最优控制变量,从而实现全局应力优化控制。仿真和实验证明了理论分析的正确性以及优化控制策略有效性。 展开更多
关键词 双有源桥变换器 应力优化 局部最优工作模式 全局最优工作模式 三角函数极 坐标法
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一种高性能低成本的中压异质器件混合型模块化多电平变换器及其控制策略 被引量:1
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作者 周志 涂春鸣 +4 位作者 侯玉超 郭祺 任鹏 刘红文 杨金东 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3686-3694,I0046,I0047-I0049,共13页
针对少子模块数的中压模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)装置损耗、成本等指标难以综合提升的问题,该文提出一种基于Si基绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)和SiC基金属氧化物半导体场效... 针对少子模块数的中压模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)装置损耗、成本等指标难以综合提升的问题,该文提出一种基于Si基绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)和SiC基金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)混合的模块化多电平变换器,简称异质器件混合型模块化多电平变换器(heterogeneous device hybrid MMC,HDHMMC)。HDHMMC由全Si IGBT的低频模块和Si IGBT与SiC MOSFET混合的高频模块组成。针对此拓扑提出一种特定的高低频混合调制策略,充分发挥Si IGBT通态损耗低、SiC MOSFET开关损耗低的优势。此外,详细分析了高低频模块的能量波动机理,并针对高低频模块直流侧电容电压不稳定问题提出一种特定的稳压策略。仿真和实验结果验证了HDHMMC拓扑及其调制、稳压策略的可行性。最后,将HDHMMC与现有MMC拓扑进行损耗与成本对比,证明所提拓扑可以更好地平衡成本、效率、功率密度等性能指标。 展开更多
关键词 模块化多电平变换器 Si IGBT SiC MOSFET 混合调制 稳压策略
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具有低频功率解耦功能的直流变换系统及其控制策略研究 被引量:3
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作者 周芊帆 周奔 +5 位作者 何志兴 易伟浪 闵俊 贺纤纤 王锋 罗安 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第S1期186-195,共10页
对于高压直流输电系统中的高压直流变换器,高电压是其设计难点之一,一般采用多模块串并联组合结构来解决高压问题。而直流电压在经多个单相逆变器变换至交流电压或接三相不平衡负载时直流总线将存在低频纹波,从而影响直流侧电能质量。... 对于高压直流输电系统中的高压直流变换器,高电压是其设计难点之一,一般采用多模块串并联组合结构来解决高压问题。而直流电压在经多个单相逆变器变换至交流电压或接三相不平衡负载时直流总线将存在低频纹波,从而影响直流侧电能质量。该文研究了ISOP(input-series outputparallel)系统的低频功率解耦控制,通过注入补偿电流抵消纹波电流,实现功率解耦,抑制直流侧的低频纹波波动,显著提高系统电能质量。为了实现低频纹波的精确控制,解耦系统采用多重准比例谐振控制,通过对多个特定频次的谐波电流进行跟踪并且提供相对较低阻抗的通道来释放谐波电流,以补偿直流侧电压波动。最后通过仿真验证了文中所提方案的可行性与优越性。 展开更多
关键词 多模块串并联组合 低频功率解耦 补偿电流 比例谐振控制
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基于SiIGBT与SiCFET并联的新型混合器件特性解析及对比研究 被引量:1
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作者 朱梓贤 涂春鸣 +3 位作者 肖标 郭祺 肖凡 龙柳 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期251-260,共10页
对由SiC FET与Si IGBT并联组成的新型混合器件(HY_F)开展研究。首先,分析HY_F的基本结构与工作原理,并搭建HY_F的导通损耗模型、开通损耗模型以及关断损耗模型。其次,基于混合器件的仿真模型,分析HY_F与传统Si IGBT/SiC MOSFET混合器件(... 对由SiC FET与Si IGBT并联组成的新型混合器件(HY_F)开展研究。首先,分析HY_F的基本结构与工作原理,并搭建HY_F的导通损耗模型、开通损耗模型以及关断损耗模型。其次,基于混合器件的仿真模型,分析HY_F与传统Si IGBT/SiC MOSFET混合器件(HY_M)在不同额定电流等级下损耗与成本的优劣势。仿真结果表明,当额定电流为较小(15 A)时,HY_M能以较低的成本实现更低的损耗;混合器件在额定电流较大(25 A、40 A)时,HY_F能以更低的成本实现更低的损耗。最后,通过实验验证结论的正确性。 展开更多
关键词 Si/SiC混合器件 SiCMOSFET SiIGBT SiCFET 损耗模型
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考虑源侧电压跌落与故障重合闸的下垂逆变器优化控制策略
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作者 彭子豪 肖凡 +3 位作者 涂春鸣 郭祺 谢伟杰 汪清 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第4期203-213,共11页
配电网源侧电压跌落将导致下垂并网逆变器暂态失稳,随之而来的传统无检重合闸又会带来过电流问题,逆变器安全运行面临巨大挑战。文中针对配电网源侧电压跌落时下垂逆变器暂态功角失稳和过电流问题,以及传统无检自动重合闸时产生冲击电... 配电网源侧电压跌落将导致下垂并网逆变器暂态失稳,随之而来的传统无检重合闸又会带来过电流问题,逆变器安全运行面临巨大挑战。文中针对配电网源侧电压跌落时下垂逆变器暂态功角失稳和过电流问题,以及传统无检自动重合闸时产生冲击电流问题,提出一种故障暂态全周期的下垂逆变器优化控制方法。该方法有效提高了逆变器并网运行稳定性,减小重合闸时冲击电流,实现平滑并网。首先,分析了故障期间逆变器暂态特性及重合闸瞬时过电压与高压侧断路器两侧电压幅值、相角和频率偏差之间的规律。其次,在电压跌落阶段,根据下垂逆变器有功功率关于并网点电压输出特性和无功功率对线路电流幅值影响关系,结合实际工况动态调整逆变器功率参考值,控制故障前后暂态功角稳定,限制逆变器输出电流在安全阈值之下;在重合闸过渡阶段,引入频率-相角综合调节机制来减小电压频率差和相角差,相比于现有并网控制机制减少了指令计算环节比例-积分(PI)控制器的数量,极大地缩短了准同期所需时间。最后,结合仿真与实验结果,证明了理论分析与所提方法的正确性。 展开更多
关键词 下垂逆变器 暂态功角控制 故障限流控制 准同期 自动重合闸
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基于驱动电压主动切换的Si/SiC混合器件结温波动平滑控制
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作者 白丹 涂春鸣 +2 位作者 龙柳 肖凡 肖标 《电工技术学报》 北大核心 2025年第16期5068-5080,共13页
Si/SiC混合器件兼具低成本、低损耗等优势,是支撑电力电子装备大容量、高可靠发展的重要器件。而负载电流变化引起的SiC MOSFET大幅结温波动,制约了Si/SiC混合器件整体寿命的提高。为解决该问题,该文详细分析驱动电压对混合器件开关轨... Si/SiC混合器件兼具低成本、低损耗等优势,是支撑电力电子装备大容量、高可靠发展的重要器件。而负载电流变化引起的SiC MOSFET大幅结温波动,制约了Si/SiC混合器件整体寿命的提高。为解决该问题,该文详细分析驱动电压对混合器件开关轨迹及损耗的影响,提出一种考虑驱动电压主动切换的Si/SiC混合器件结温波动平滑控制策略。所提策略通过在低电流负载区间采用SiC MOSFET损耗较高的驱动电压模式来补偿损耗,高负载电流区间则采用SiC MOSFET损耗较低的驱动电压模式来降低损耗,可以显著平滑Si/SiC混合器件中SiC MOSFET的结温波动,降低其与Si IGBT的结温波动差值,有效延长Si/SiC混合器件整体的剩余使用寿命。实验结果表明,任何负载波动下,该文所提驱动电压主动切换策略均可以将SiC MOSFET的结温波动平滑30%以上,同时SiC MOSFET与Si IGBT的结温波动幅值差减小84.4%。 展开更多
关键词 Si/SiC混合器件 SiC MOSFET 结温波动平滑 驱动电压模式 负载波动
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基于LC串联型储能变换器的状态反馈控制策略研究 被引量:4
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作者 王逸超 欧明勇 +1 位作者 陈仲伟 马伏军 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期96-102,共7页
为了满足新能源电站的无功需求,提出了一种LC串联滤波型变换器.以三相380 V/30 kW并网变换器为例,相比传统的L和LC型滤波器结构,所提变换器结构能够在保持变换器输出无功功率能力的同时,降低系统直流工作电压约为原变换器的71%,释放了系... 为了满足新能源电站的无功需求,提出了一种LC串联滤波型变换器.以三相380 V/30 kW并网变换器为例,相比传统的L和LC型滤波器结构,所提变换器结构能够在保持变换器输出无功功率能力的同时,降低系统直流工作电压约为原变换器的71%,释放了系统12%的有源容量,同时效率相比原滤波结构有6%的提升.此外,基于LC变换器的离散状态模型,提出了一种基于LC串联滤波器型变换器的状态控制方法,有效地提升了LC串联滤波器在谐振频率处的系统阻尼.最后在PSIM中搭建了LC型变换器的仿真模型,验证了LC滤波型变换器的优势和状态反馈控制策略的可行性. 展开更多
关键词 储能变换器 LC串联滤波 状态反馈控制 PR控制
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一种直流微网双向并网变换器虚拟惯性控制策略 被引量:73
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作者 伍文华 陈燕东 +3 位作者 罗安 周乐明 周小平 杨苓 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期360-371,共12页
针对直流微网中母线电压易受微网内部功率波动影响,通过类推交流微网中虚拟同步发电机的虚拟惯量,提出了一种直流微网双向并网变换器(bidirectional gridconnected converter,BGC)虚拟惯性控制策略,增强了直流微网的惯性,平抑了直流母... 针对直流微网中母线电压易受微网内部功率波动影响,通过类推交流微网中虚拟同步发电机的虚拟惯量,提出了一种直流微网双向并网变换器(bidirectional gridconnected converter,BGC)虚拟惯性控制策略,增强了直流微网的惯性,平抑了直流母线电压波动。建立BGC虚拟惯性控制小信号模型,推导出直流母线电压与BGC直流侧输出电流之间的小信号传递函数,深入分析直流微网功率突变下的系统动态特性,发现BGC直流侧输出电流相当于扰动量,会对直流母线电压的动态响应过程产生冲击性影响。对此,提出了BGC的直流侧输出电流前馈扰动抑制方法,平滑了直流母线电压的动态响应。分析了BGC系统的稳定性,选取了合适的BGC虚拟惯性控制参数。最后,仿真与实验验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 直流微网 双向并网变换器 功率波动 虚拟惯性控制 小信号模型 输出电流前馈控制
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交直流微电网中变换器级联系统稳定性分析与协同控制 被引量:43
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作者 黄旭程 何志兴 +5 位作者 伍文华 陈智勇 魏新伟 周乐明 杨苓 罗安 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1432-1443,共12页
交直流微电网将成为未来配用电系统的重要组成形式,受到广泛的关注。但其中的恒功率负载具有负阻抗特性,容易引发母线电压振荡,不利于系统稳定运行。该文以控制母线电压的源变换器双向DC/DC和控制功率的负载变换器双向DC/AC为研究对象,... 交直流微电网将成为未来配用电系统的重要组成形式,受到广泛的关注。但其中的恒功率负载具有负阻抗特性,容易引发母线电压振荡,不利于系统稳定运行。该文以控制母线电压的源变换器双向DC/DC和控制功率的负载变换器双向DC/AC为研究对象,建立直流变换器级联系统的等效阻抗模型,并进行稳定性分析。研究表明,LC滤波器会增大系统低频段输出阻抗,造成直流母线电压出现输出阻抗峰值频率附近的振荡。对此,该文提出一种协同控制方法,引入电压和功率协同控制,同时调整源变换器的输出阻抗和负载变换器的输入阻抗,从而减少级联系统输出阻抗的幅值并增加输入阻抗的相位,扩大系统的稳定裕度。最后,通过仿真和实验验证该文的分析和所提控制方法的有效性。 展开更多
关键词 双向DC/DC变换器 双向DC/AC变换器 阻抗稳定性判据 LC滤波器 协同控制
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电力电子变压器对交直流混合微网功率控制的研究 被引量:118
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作者 兰征 涂春鸣 +2 位作者 肖凡 葛俊 熊诵辉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期50-57,共8页
针对应用于交直流混合微网的电力电子变压器(PET),分析了并网和离网两种运行模式,并设计了相应的控制策略。并网模式下,控制PET输入接口使交直流混合微网等效为"阻性负载"或"电流源",同时控制交流和直流输出接口都... 针对应用于交直流混合微网的电力电子变压器(PET),分析了并网和离网两种运行模式,并设计了相应的控制策略。并网模式下,控制PET输入接口使交直流混合微网等效为"阻性负载"或"电流源",同时控制交流和直流输出接口都等效为恒定的电压源。对于离网模式,提出了混合功率下垂控制,能根据接口处频率和电压信息,结合混合微网下垂特性得到微网间需交换的功率。搭建了交直流微网系统和电力电子变压器仿真模型,仿真结果表明,在分布式能源功率波动情况下,PET能准确快速地调节主网、交流微网和直流微网三者间功率的流动,实现交直流混合微网的稳定运行,验证了控制策略的可靠性。 展开更多
关键词 电力电子变压器 交直流混合微网 功率流动控制 混合功率下垂控制
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直流微电网双向储能变换器的两带通滤波器二次纹波电流抑制与均分控制方法 被引量:16
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作者 杨苓 罗安 +4 位作者 陈燕东 周乐明 怀坤山 伍文华 陈智勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1613-1624,共12页
含多双向储能变换器的直流微电网通过逆变器接入交流负荷时,会引起直流母线侧产生二次纹波电流,并影响变换器输出电流均分效果。对此,该文提出了双向储能变换器的两带通滤波器二次纹波电流抑制方法,解决了传统电压电流双闭环控制中因限... 含多双向储能变换器的直流微电网通过逆变器接入交流负荷时,会引起直流母线侧产生二次纹波电流,并影响变换器输出电流均分效果。对此,该文提出了双向储能变换器的两带通滤波器二次纹波电流抑制方法,解决了传统电压电流双闭环控制中因限制外环电压的截止频率引起的动态响应速度慢的问题,并增强了二次纹波电流抑制效果。提出了串联微调虚拟电阻的自适应下垂控制方法,减少了储能变换器间输出电压偏差,改善了并联均流效果。在允许的电压偏差范围内,分析了虚拟电阻对输出损失功率和环流的影响,并选取使二者之和达到最小值时合适的控制参数。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 双向储能变换器 二次纹波电流 带通滤波器 电容电压反馈 电感电流反馈 虚拟电阻
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非线性负载下微电网主逆变器输出侧电能质量控制策略 被引量:43
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作者 涂春鸣 杨义 +2 位作者 肖凡 兰征 李元涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期2486-2495,共10页
针对微电网主逆变器输出侧电能质量易受其所连交流母线上非线性负载影响的问题,提出了一种适用于三相四线制微电网主逆变器的高电能质量控制策略。首先,分析了非线性负载造成主逆变器输出侧电压畸变的原因,得到了孤网运行状态下主逆变... 针对微电网主逆变器输出侧电能质量易受其所连交流母线上非线性负载影响的问题,提出了一种适用于三相四线制微电网主逆变器的高电能质量控制策略。首先,分析了非线性负载造成主逆变器输出侧电压畸变的原因,得到了孤网运行状态下主逆变器输出侧电压谐波抑制机理。其次,解析了传统逆变器的谐波抑制方法及其物理机理,并指出了该类抑制方法的不足。然后,提出了一种基于虚拟谐波阻抗的新型谐波抑制策略,能同时适用于电流型谐波源和电压型谐波源,分析了该方法的可行性。最后,仿真结果和实验结论验证了该控制策略的有效性,该方法有效地改善了主逆变器输出电压的畸变率。 展开更多
关键词 非线性负载 谐波抑制 高电能质量 虚拟谐波阻抗
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模块化多电平变换器模型预测控制 被引量:42
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作者 何志兴 罗安 +3 位作者 熊桥坡 马伏军 雷博 周乐明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1366-1375,共10页
模块化多电平变换器以其优越的性能在中高压大功率电能变换场合得到了广泛的研究和应用。推导了模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的离散状态方程,针对MMC多输入多输出的非线性特性,提出一种基于有限控制集合的简... 模块化多电平变换器以其优越的性能在中高压大功率电能变换场合得到了广泛的研究和应用。推导了模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的离散状态方程,针对MMC多输入多输出的非线性特性,提出一种基于有限控制集合的简化模型预测控制,可以有效减少模型预测控制所需的循环计算和预测值计算次数。所提模型预测控制由最优输出电平求解和电容电压平衡控制两部分组成。首先求取满足交流电流和环流控制要求的桥臂输出电压电平,并以此电平及其邻近的电平为有限控制集合,考虑上下桥臂电容电压之和与之差的控制,求得桥臂输出电平最优解;电容电压平衡控制则由电压预测值排序法实现,用电压增量表示附加的开关动作,修正电容电压预测值后再进行排序,实现电压平衡控制并降低平均开关频率。在PSCAD/EMTDC中搭建MMC时域仿真模型,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平变换器 模型预测控制 有限控制集合 电容电压平衡控制 预测值排序
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直流微电网中双向储能变换器的二次纹波电流抑制与不均衡控制策略 被引量:15
14
作者 周小平 罗安 +2 位作者 陈燕东 周乐明 陈智勇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2682-2688,共7页
交流负载大规模接入直流微电网会通过逆变器引入大量的2次纹波电流到直流母线上,进而通过双向储能变换器传导至储能系统侧,严重影响储能电池和电力电子器件的寿命。提出一种直流微电网中双向储能变换器的2次纹波电流抑制与不均衡控制策... 交流负载大规模接入直流微电网会通过逆变器引入大量的2次纹波电流到直流母线上,进而通过双向储能变换器传导至储能系统侧,严重影响储能电池和电力电子器件的寿命。提出一种直流微电网中双向储能变换器的2次纹波电流抑制与不均衡控制策略,通过带通滤波器(band pass filter,BPF)在2倍基频处引入虚拟阻抗,以改善对2次纹波电流的不均衡控制;由于增加了双向储能变换器在2倍基频处的等效输出阻抗,2次纹波电流将大部分从滤波电容回流,使得2次纹波电流不能或者很少一部分可以传导至储能系统侧,可以有效避免2次纹波电流对储能电池的不利影响。仿真与实验结果都表明了该控制策略的有效性和合理性。 展开更多
关键词 直流微电网 双向储能变换器 带通滤波器 虚拟阻抗 2次纹波电流
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三有源桥变换器简化分析模型及优化控制策略 被引量:10
15
作者 刘贝 帅智康 +2 位作者 肖凡 涂春鸣 周达 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期2394-2407,共14页
传统单移相(SPS)控制策略下三有源桥(TAB)变换器控制简单,但内部存在较大回流功率,增加了变换器的电流有效值和损耗。采用多重移相(MPS)控制策略虽然能提高控制灵活度、降低回流功率,但其分析过程复杂、移相角选取思路不明确。针对上述... 传统单移相(SPS)控制策略下三有源桥(TAB)变换器控制简单,但内部存在较大回流功率,增加了变换器的电流有效值和损耗。采用多重移相(MPS)控制策略虽然能提高控制灵活度、降低回流功率,但其分析过程复杂、移相角选取思路不明确。针对上述问题,该文提出一种MPS控制策略下TAB变换器的简化分析模型和优化控制策略。首先建立TAB变换器的傅里叶级数等效模型,推导MPS控制策略下TAB变换器的统一表达形式,并提出TAB变换器的简化分析模型,降低了MPS控制策略下TAB变换器的分析和计算难度;然后结合简化分析模型,提出一种基于无功功率的TAB变换器优化控制策略,能有效减小TAB变换器的电流有效值,降低控制器的设计难度;最后通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 三有源桥变换器 多重移相 傅里叶级数模型 无功功率 电流有效值 优化控制策略
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微电网中电力电子变压器的电压质量控制策略研究 被引量:17
16
作者 涂春鸣 肖凡 +1 位作者 兰征 袁靖兵 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期1-9,共9页
电力电子变压器(PET)中多个直流环节的存在使得其替代固态开关作为微电网接口后实现了微电网与主电网在频率与电气上的隔离,此时微电网内部的电能质量与PET的控制策略密切相关。本文首先分析了PET接入后对微电网PCC点电压质量影响的差异... 电力电子变压器(PET)中多个直流环节的存在使得其替代固态开关作为微电网接口后实现了微电网与主电网在频率与电气上的隔离,此时微电网内部的电能质量与PET的控制策略密切相关。本文首先分析了PET接入后对微电网PCC点电压质量影响的差异,研究了PET输出侧PCC点电压质量劣化的机理,指出不采取任何电压质量调节措施时,基于PET的微电网PCC电压易受非线性负荷影响而出现谐波劣化。然后,针对微电网存在的电流型与电压型谐波,分析了PET调节微电网PCC点电压质量的本质,综合考虑PET采样特点、容量限制等因素提出了一种直接电压控制与虚拟阻抗控制相结合的高供电电压质量控制策略。最后,仿真与实验验证了本文理论分析与所提策略的正确性与有效性。 展开更多
关键词 电力电子变压器 电压质量 控制策略 虚拟阻抗
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面向新能源灵活接入的多功能动态电压恢复器及其优化控制研究 被引量:6
17
作者 涂春鸣 侯玉超 +4 位作者 郭祺 姜飞 周达 肖凡 李庆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期3487-3495,共9页
随着新能源和非线性、不对称负载的大量接入,电网中电能质量问题日益突出。针对现有电能质量调节装置功能单一、利用率低等问题,提出一种面向新能源灵活接入的多功能动态电压恢复器(multi-functiondynamicvoltage restorer,MF-DVR)。基... 随着新能源和非线性、不对称负载的大量接入,电网中电能质量问题日益突出。针对现有电能质量调节装置功能单一、利用率低等问题,提出一种面向新能源灵活接入的多功能动态电压恢复器(multi-functiondynamicvoltage restorer,MF-DVR)。基于矢量控制原理,MF-DVR可同时实现新能源消纳和电网电能质量调节功能。首先介绍了MF-DVR拓扑结构和矢量控制原理,通过数学推导证明,控制负载电压相位角可同时改变MF-DVR补偿电压和输出功率;分析了MF-DVR的工作特性,通过数学推导和矢量图分析得出,串联电容可有效降低逆变器输出电压的幅值;其次,根据负载电压相位角的不同取值,对MF-DVR工作模态进行详细分析;提出双电压外环控制,有效解决了串联电容电压直流偏置问题;最后,通过MATLAB/Simulink仿真和RT-LAB硬件在环实验,验证了所提拓扑结构及控制方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 多功能动态电压恢复器 新能源消纳 电能质量调节 容量优化 模态分析 优化控制
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双向高效准Z源变换器的充电机研究 被引量:8
18
作者 胡龙 罗安 吕志鹏 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期341-346,共6页
针对传统电动汽车充电机的结构,提出了一种能量双向流动的车载充电机结构。该结构提供了准阻抗源网络,将变换器主电路和车载装置耦合在一起,克服了传统变换器只能升压或只能降压的不足。针对该结构提出了一种带直通状态的功率前馈无差... 针对传统电动汽车充电机的结构,提出了一种能量双向流动的车载充电机结构。该结构提供了准阻抗源网络,将变换器主电路和车载装置耦合在一起,克服了传统变换器只能升压或只能降压的不足。针对该结构提出了一种带直通状态的功率前馈无差拍控制策略,该方法实现了系统的快速和无差跟踪。仿真与实验验证了所提结构与方法的有效性。 展开更多
关键词 车载充电机 准阻抗源 功率前馈 无差拍 直通
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适用微网故障穿越的多功能并网变换器研究 被引量:4
19
作者 涂春鸣 郭祺 +4 位作者 姜飞 吴连贵 熊卓 杨洁 魏隆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1980-1988,共9页
微网是发挥分布式电源效能的有效方式,微网的低电压穿越能力(low voltage ride through,LVRT)及保证本地负荷正常供电是需要解决的关键问题之一。电网侧故障超出低电压穿越要求时产生严重过电流,将影响并网逆变器以及关键负荷的安全运... 微网是发挥分布式电源效能的有效方式,微网的低电压穿越能力(low voltage ride through,LVRT)及保证本地负荷正常供电是需要解决的关键问题之一。电网侧故障超出低电压穿越要求时产生严重过电流,将影响并网逆变器以及关键负荷的安全运行。结合微网结构,提出了一种交直流混合型微网及其并网装置拓扑:当故障电压在LVRT要求范围内,改进谐振控制器型(modified proportional resonant,MPR)动态电压调节器(dynamic voltage restorer,DVR)能够保证本地负荷稳定运行,抑制谐波电压对并网点电压及输出功率的影响;当故障电压超出LVRT要求,通过虚拟阻抗控制抑制过电流。建立了微网及并网变换器在不同类型故障下的不同运行模式切换策略。最后,仿真结果验证了所提拓扑及控制策略的正确性。 展开更多
关键词 微网 低电压穿越 本地负荷 虚拟阻抗
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严重不平衡负载下盘式对转永磁同步电机的双转子直接转矩控制研究 被引量:6
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作者 罗德荣 苏欣 +1 位作者 贺锐智 黄守道 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期4678-4686,共9页
采用滑模速度控制器的动态主从控制法对盘式对转永磁同步电机进行控制时,其控制性能存在两个问题:①负载突变量较大时转子鲁棒性较差;②严重不平衡负载下从转子存在较大的转速脉动。针对以上问题,该文提出了双转子直接转矩控制与负载转... 采用滑模速度控制器的动态主从控制法对盘式对转永磁同步电机进行控制时,其控制性能存在两个问题:①负载突变量较大时转子鲁棒性较差;②严重不平衡负载下从转子存在较大的转速脉动。针对以上问题,该文提出了双转子直接转矩控制与负载转矩补偿相结合的控制策略。该策略对两转子进行直接转矩控制,同时采用负载转矩观测器对两转子的负载转矩进行观测并前馈补偿于控制系统中。实验结果表明,与采用滑模速度控制器的动态主从控制法相比,该文提出的方法提高了转子负载突变量较大时系统的鲁棒性,且在严重不平衡负载状态下,该电机的两转子能在基本无脉动的条件下同步跟随给定转速。 展开更多
关键词 对转永磁同步电机 不平衡负载 直接转矩控制 负载转矩观测器
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