用于光伏并网系统的非隔离五电平升压逆变器

1

作者 胡雪峰 张文彬 +2 位作者 施松涛 常先雷 匡荣栋 《电工技术学报》 北大核心 2025年第12期3931-3942,共12页

非隔离型逆变器具有成本低、体积小和高效率等优点,在光伏发电系统中得到了广泛关注。该文提出一种无漏电流非隔离五电平升压逆变器及其双模式调制策略,该电路结构将双输出Boost变换器结构与五电平逆变器进行融合,得到五电平升压逆变器... 非隔离型逆变器具有成本低、体积小和高效率等优点,在光伏发电系统中得到了广泛关注。该文提出一种无漏电流非隔离五电平升压逆变器及其双模式调制策略,该电路结构将双输出Boost变换器结构与五电平逆变器进行融合,得到五电平升压逆变器拓扑,同时,所提拓扑直流侧的负极性端与交流侧电压的中性点直接相连,理论上可以消除漏电流,适用于输入侧直流电压较低的光伏发电场合。进一步地,针对所提逆变器研究了双模式调制策略,提高了变换器的能量传输效率。该文给出了该逆变电路的工作原理和具体调制策略的实现方法,进行了关键参数设计,搭建了实验样机,最后实验结果验证了所提拓扑与调制策略的有效性和正确性。 展开更多

关键词 非隔离 共地型 双模式调制 五电平 升压逆变

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焦化鼓风机系统智能控制策略研究及应用 被引量：11

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作者 张世峰 童德华 +1 位作者 薛红宇 宁芳青 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2309-2315,共7页

针对焦化鼓风机系统具有非线性时变、多变量、强耦合及存在随机干扰的特点,通过采用基于最近邻聚类方法的RBF神经网络快速学习算法,实时在线辨识,建立被控对象的精确逆模型并用于控制,实现了将具有强耦合特性的多输入多输出(MIMO)系统... 针对焦化鼓风机系统具有非线性时变、多变量、强耦合及存在随机干扰的特点,通过采用基于最近邻聚类方法的RBF神经网络快速学习算法,实时在线辨识,建立被控对象的精确逆模型并用于控制,实现了将具有强耦合特性的多输入多输出(MIMO)系统解耦成单个独立的伪线性对象,并提出一种基于RBF神经网络逆控制与非线性比例积分微分(PID)控制相结合的智能控制策略,保证了系统稳定的同时改善了控制系统性能。仿真和应用结果证实了该控制策略具有快速适应对象和过程变化的能力及较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 焦炉 鼓风机系统 集气管压力 神经网络 逆控制 解耦

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一类非线性非最小相位系统的神经网络逆控制 被引量：3

3

作者 李生权 裘进浩 +2 位作者 季宏丽 朱孔军 张绍德 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期962-964,968,共4页

基于对象的逆动力学模型,提出一种RBF神经网络逆控制的在线自学习控制方案。辨识器采用RBF神经网络和最近邻聚类学习算法,实现对象逆模型的动态辨识。并引入优化策略对聚类半径进行自动调整,以保证聚类的合理性。为克服逆控制对非最小... 基于对象的逆动力学模型,提出一种RBF神经网络逆控制的在线自学习控制方案。辨识器采用RBF神经网络和最近邻聚类学习算法,实现对象逆模型的动态辨识。并引入优化策略对聚类半径进行自动调整,以保证聚类的合理性。为克服逆控制对非最小相位系统的不足,利用构造伪系统的方法,构成一种对非最小相位系统仍然有效的神经网络逆控制器。仿真实验证明该控制策略不仅能使非线性非最小相位系统具有良好的动态跟踪性能,而且具有较好的抗干扰能力。 展开更多

关键词 非线性非最小相位系统 最近邻聚类算法 神经网络逆控制 在线自学习

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光伏并网逆变器的直接预测控制策略及其DSP实现 被引量：11

4

作者 胡雪峰 龚春英 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期102-106,共5页

逆变器是光伏并网发电系统的核心设备之一,本文提出了一种用于单相光伏并网逆变器的并网电流所需占空比预测控制策略。该方法是在逆变器状态方程的基础上,推导出实现单位功率因数并网运行的占空比控制函数,从而直接对光伏并网逆变器的... 逆变器是光伏并网发电系统的核心设备之一,本文提出了一种用于单相光伏并网逆变器的并网电流所需占空比预测控制策略。该方法是在逆变器状态方程的基础上,推导出实现单位功率因数并网运行的占空比控制函数,从而直接对光伏并网逆变器的输出电流进行控制。该方法的特点是把光伏电池输出的直流电压,电网电压引入占空比的计算中,能有效地防止光伏电池输出电压容易波动的影响,同时实现了电网电压的前馈。另外整个系统中不需设计常规并网逆变器控制策略中的PI控制器,使得控制结构简单,系统的动态响应快。仿真和实验结果证明了该方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 光伏 并网逆变器 占空比 预测 DSP

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基于混沌优化的多变量系统最优控制器设计 被引量：2

5

作者 张绍德 李生权 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2008年第4期86-89,共4页

基于混沌变量,本文提出一种多变量系统的最优控制器设计方案。针对二次型最优控制中加权矩阵难以确定的问题,引入一种全新的性能指标,实现混沌大范围粗搜索和局部细搜索相结合,搜索出全局最优的权系数。并对通过该方法确定加权阵的LQ控... 基于混沌变量,本文提出一种多变量系统的最优控制器设计方案。针对二次型最优控制中加权矩阵难以确定的问题,引入一种全新的性能指标,实现混沌大范围粗搜索和局部细搜索相结合,搜索出全局最优的权系数。并对通过该方法确定加权阵的LQ控制系统的稳定性进行了分析。最后,本方案在实物二级倒立摆上进行了实验,实验结果证明了该最优控制器设计方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 混沌优化 多变量系统 最优控制器 二级倒立摆 性能指标

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基于定子电阻观测器的永磁同步电动机滑模变结构直接转矩控制研究 被引量：1

6

作者 胡雪峰 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第2期42-46,共5页

传统的永磁同步电动机直接转矩控制系统存在着转矩和磁链脉动大、低速运行时难以精确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题。为解决这些问题,通过定子电阻观测器,利用定子电流与参考定子电流之差来跟踪定子电阻的变化,实现定子电阻... 传统的永磁同步电动机直接转矩控制系统存在着转矩和磁链脉动大、低速运行时难以精确控制以及因转矩脉动引起的高频噪声等问题。为解决这些问题,通过定子电阻观测器,利用定子电流与参考定子电流之差来跟踪定子电阻的变化,实现定子电阻的实时估算;用转矩和磁链滑模变结构控制器来替代传统直接转矩控制中的滞环控制器。仿真结果表明,基于定子电阻观测器的永磁同步电动机滑模变结构直接转矩控制系统具有较小的转矩、磁链脉动和快速的动态响应性能。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 定子电阻 观测器 直接转矩控 滑模变结构

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基于扩展卡尔曼滤波的无速度传感器无刷双馈感应电机直接转矩控制 被引量：5

7

作者 郑诗程 周甜军 郎佳红 《电源学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期126-132,共7页

本文提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的无速度传感器无刷双馈感应电机直接转矩控制策略。通过对三相无刷双馈感应电机在转子速度坐标系下的数学模型进行分析,推导出系统的状态方程和观测方程,实现基于扩展卡尔曼滤波算法的转子速度和功率... 本文提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的无速度传感器无刷双馈感应电机直接转矩控制策略。通过对三相无刷双馈感应电机在转子速度坐标系下的数学模型进行分析,推导出系统的状态方程和观测方程,实现基于扩展卡尔曼滤波算法的转子速度和功率及控制绕组磁链的估计。根据磁链的估计值计算出电磁转矩,并通过对控制绕组磁链进行定向和逆变器开关状态的判定实现无刷双馈感应电机的转矩控制。仿真结果表明,在速度给定阶跃变化、负载突变的情况下,所提控制策略均能实现对转速和磁链的精确估计,系统运行稳定。 展开更多

关键词 无刷双馈感应电机 无速度传感器 扩展卡尔曼滤波 直接转矩控制

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基于UIS测试的Si/SiC级联器件雪崩特性分析

8

作者 周郁明 王倩 +1 位作者 张秋生 刘航志 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期113-121,131,共10页

与机械式断路器相比,使用半导体功率器件构成的直流固态断路器在响应时间方面有较大的优势。由低压硅金属—氧化物—半导体场效应晶体管(Si MOSFET)和高压碳化硅结型场效应晶体管(SiC JFET)构成的Si/SiC级联型器件具有优异的开断特性。... 与机械式断路器相比,使用半导体功率器件构成的直流固态断路器在响应时间方面有较大的优势。由低压硅金属—氧化物—半导体场效应晶体管(Si MOSFET)和高压碳化硅结型场效应晶体管(SiC JFET)构成的Si/SiC级联型器件具有优异的开断特性。半导体功率器件可靠性一直是直流固态断路器所关注的焦点问题,非箝位感性负载开关(unclamped inductive switching,UIS)测试是评估半导体功率器件可靠性的重要方法。文中通过实验和仿真的方式分析了Si/SiC级联器件在非箝位感性负载开关过程的雪崩特性。首先,通过增加器件导通时间得到了不同负载电流下的雪崩特性,结果表明,随着导通时间的增加,Si/SiC级联器件在雪崩期间出现了雪崩电压下降的异常特性。随后,通过分立式Si/SiC级联器件进行UIS测试,发现异常特性是由于SiC JFET在雪崩期间出现导通而形成的。最后,通过Si/SiC级联器件的三维电—热耦合仿真,结果表明雪崩期间SiC JFET芯片栅极铝金属层和键合线温度升高,导致SiC JFET栅极等效电阻增加,最终使得SiC JFET在雪崩期间出现导通。 展开更多

关键词 固态断路器 Si/SiC级联器件 雪崩特性 电—热耦合仿真

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基于多端口网络理论的多负载WPT系统效率最大化研究

9

作者 杨云虎 李钰 +3 位作者 梁大壮 薛建志 贾维娜 杨志 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期163-173,共11页

针对多负载无线电能传输系统效率的最大化问题,采用多端口网络理论分析并将系统效率最大化下的最优负载值问题转为求解广义特征值问题。首先,搭建单输入多输出多负载无线电能传输系统模型,结合端口网络理论和广义瑞利商深入研究系统最... 针对多负载无线电能传输系统效率的最大化问题,采用多端口网络理论分析并将系统效率最大化下的最优负载值问题转为求解广义特征值问题。首先,搭建单输入多输出多负载无线电能传输系统模型,结合端口网络理论和广义瑞利商深入研究系统最佳负载和最大效率之间的关系。在系统参数确定的前提下,通过对系统负载值进行设计,可以实现系统达到最高效率运行的状态,并应用对偶原理将理论成果推广至多负载电容式无线电能传输系统中;其次,采用遗传算法对多负载无线电能传输系统效率进行寻优,确定最佳负载值的正确性和可行性;最后,搭建了基于S-S拓扑的电感式无线电能传输系统实验平台,将单输入两输出、单输入三输出、单输入两不同、单输入三不同输出负载系统作为样本,仿真和实验数据对比验证了所提方法的正确性及最佳负载的可行性。 展开更多

关键词 无线电能传输 多负载 最大效率 最佳负载 端口网络理论 遗传算法

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半桥驱动的恒流恒压可重构的无线电能传输系统

10

作者 杨云虎 薛建志 +3 位作者 梁大壮 李钰 贾维娜 杨志 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期189-199,共11页

锂电池在充电过程中充电电压变化范围大,其等效阻抗不断增加,会带来恒流过充以及恒压欠充问题,结合锂电池在快速充电过程中的动态特性,提出一种基于半桥驱动的恒流恒压可重构的S/LCC-LCC无线电能传输(WPT)系统。半桥驱动的WPT系统仅用... 锂电池在充电过程中充电电压变化范围大,其等效阻抗不断增加,会带来恒流过充以及恒压欠充问题,结合锂电池在快速充电过程中的动态特性,提出一种基于半桥驱动的恒流恒压可重构的S/LCC-LCC无线电能传输(WPT)系统。半桥驱动的WPT系统仅用一个切换开关进行拓扑重构即可实现系统输出特性的切换,具有所用元件少,重构拓扑简单等特性。首先,给出了基于S/LCC-LCC的拓扑重构原理;其次,分析了半桥驱动的重构拓扑的恒流恒压以及零相角特性;再次,给出了WPT系统的异常工况以及相应解决办法;最后,搭建了仿真和实验平台。验证性的WPT系统在恒流模式能输出恒定电流3.47 A,在恒压模式能输出恒定电压48.2 V。仿真与实验结果验证了所提方法的正确性。 展开更多

关键词 半桥驱动 无线电能传输 恒流恒压 重构拓扑 零相角

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低压Si MOSFETs对SiC/Si级联器件短路特性的影响

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作者 周郁明 楚金坤 周伽慧 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期174-179,共6页

由低压硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Silicon Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, Si MOSFET)和碳化硅结型场效应晶体管(Silicon Carbon Junction Field-Effect Transistor, SiC JFET)构成的SiC/Si级联(Cascode)... 由低压硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管(Silicon Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, Si MOSFET)和碳化硅结型场效应晶体管(Silicon Carbon Junction Field-Effect Transistor, SiC JFET)构成的SiC/Si级联(Cascode)器件,兼具了低压Si MOSFET易于驱动、SiC JFET高耐压低损耗等优点。该文采用实验和数值模拟的方式研究了低压Si MOSFET对SiC/Si级联器件短路特性的影响,结果表明,在短路过程中SiC/Si级联器件中的SiC JFET最高温度比单独的SiC JFET短路时的最高温度低,SiC/Si级联器件的短路失效时间得到了延长,并且随着Si MOSFET额定电压的增加,SiC/Si级联器件短路失效延长的时间也在增加。 展开更多

关键词 泄漏电流 SiC/Si级联器件 SiC JFET 短路失效

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一种优化的光伏全局最大功率点追踪方法 被引量：21

12

作者 宁平华 张庆丰 +3 位作者 冯德仁 丁鑫龙 夏兴国 潘小波 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第22期152-160,共9页

当前的光伏最大功率点追踪技术存在以下不足:在局部阴影工况下,易陷入局部功率峰值;在负载波动时,系统容易出现振荡甚至失稳。针对上述问题,提出一种自适应的光伏全局最大功率点追踪设计方案。该方案将光伏输出端电压-功率扫描电路与Zet... 当前的光伏最大功率点追踪技术存在以下不足:在局部阴影工况下,易陷入局部功率峰值;在负载波动时,系统容易出现振荡甚至失稳。针对上述问题,提出一种自适应的光伏全局最大功率点追踪设计方案。该方案将光伏输出端电压-功率扫描电路与Zeta斩波电路有机结合,通过单开关管的简单电路拓扑,既可实现光伏输出端电压−功率特性快速扫描,定位全局最大功率点位置,又能根据后级电路需要,实现升降压斩波直流调节。在光照等输入或负载发生突变后,所述系统均能进行开关管占空比自适应调整,确保稳定工作在全局最大功率点附近,避免出现大幅振荡与失稳。经过PSCAD-EMTCD仿真与样机实验验证,结果表明该方案能在包括局部阴影等各种复杂工况下自适应地快速追踪与锁定当前光伏全局最大功率点。 展开更多

关键词 自适应 光伏 Zeta斩波电路 最大功率点跟踪技术 PSCAD-EMTCD

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具有高增益、低输入电流纹波的Boost变换器研究 被引量：15

13

作者 胡雪峰 李永超 +2 位作者 李琳鹏 王建章 王琳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期16-22,共7页

针对光伏、燃料电池等低压可再生能源发电系统,在传统Boost变换器基础上,利用耦合电感的原边替代基本Boost变换器中的独立电感,同时引入一个较小的辅助电感,提出一种单开关高增益、低输入电流纹波Boost变换器。耦合电感的使用,既增加了... 针对光伏、燃料电池等低压可再生能源发电系统,在传统Boost变换器基础上,利用耦合电感的原边替代基本Boost变换器中的独立电感,同时引入一个较小的辅助电感,提出一种单开关高增益、低输入电流纹波Boost变换器。耦合电感的使用,既增加了变换器的控制维度,又能在合适占空比条件下实现较高的电压增益;较小的输入电流纹波可以改善变换器对前端低压输入电源的电磁干扰;另外,该变换器中开关管的电压应力可以得到有效降低,有利于选取低电压等级、低导通电阻的高性能开关器件,以提高变换器的性能;详细分析了该变换器的工作原理及其稳态工作特性,并通过实验验证了理论分析的正确性与有效性。结果表明,所提变换器可以实现较高的电压增益和较小的输入电流纹波,具有实用价值。 展开更多

关键词 高增益、低输入电流纹波 BOOST变换器 耦合电感 电压应力 可再生能源系统

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单开关高增益Boost-Sepic集成变换器 被引量：29

14

作者 胡雪峰 王琳 +1 位作者 代国瑞 龚春英 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2018-2025,共8页

将Boost变换器与Sepic变换器进行有机结合,提出一类Boost-Sepic(BSIC)集成拓扑结构,该结构既扩展了电压增益,又降低了开关管的电压应力,同时保留了两种基本变换器输入电流连续的特点。该文首先把Boost环节与Sepic环节在输入端共用一个... 将Boost变换器与Sepic变换器进行有机结合,提出一类Boost-Sepic(BSIC)集成拓扑结构,该结构既扩展了电压增益,又降低了开关管的电压应力,同时保留了两种基本变换器输入电流连续的特点。该文首先把Boost环节与Sepic环节在输入端共用一个输入电感和一个开关,然后将Boost环节与Sepic环节的输出端进行串联,构成基本集成变换器拓扑(BSIC)。在此基础上,将耦合电感的匝比引入到集成变换器电压增益的函数中,进一步提高了变换器的电压增益,减小了开关管电压应力,有利于优化整体效率。给出了集成变换器的推演步骤,详细分析了基于耦合电感的CI-BSIC集成变换器的工作原理,讨论了电路参数对其稳态性能的影响。最后,通过一台数字式实验样机验证了理论分析的正确性和有效性。 展开更多

关键词 单开关 高增益 Boost-Sepic 耦合电感

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SiC/SiO2界面态电荷对SiC MOSFET短路特性影响的研究 被引量：4

15

作者 周郁明 穆世路 +2 位作者 蒋保国 王兵 陈兆权 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期947-953,共7页

碳化硅/二氧化硅(SiC/SiO2)界面态电荷数量的减少有利于降低碳化硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)的通态电阻和开关损耗,然而沟道电流的提升会给遭遇短路故障的SiC MOSFET带来更大的电流应力.在传统的SiC MOSFET等效电路... 碳化硅/二氧化硅(SiC/SiO2)界面态电荷数量的减少有利于降低碳化硅金属-氧化物-半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)的通态电阻和开关损耗,然而沟道电流的提升会给遭遇短路故障的SiC MOSFET带来更大的电流应力.在传统的SiC MOSFET等效电路模型的基础上建立了SiC MOSFET的短路失效模型,该模型考虑了强电流应力下器件内的泄漏电流,并引入了包含界面态电荷的沟道载流子迁移率.利用该模型讨论了SiC/SiO2界面态电荷对SiC MOSFET短路特性的影响,结果显示界面态电荷的减少缩短了SiC MOSFET短路耐受时间.随后通过从失效电流中分离出不同产生机制下的泄漏电流分量,讨论了界面态电荷对SiC MOSFET短路特性影响的机理. 展开更多

关键词 载流子迁移率 电流应力 界面态电荷 泄漏电流 碳化硅MOSFET

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具有高增益的双相直流变换器设计 被引量：5

16

作者 胡雪峰 龚春英 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期737-742,共6页

为了获得较高的电压增益,减小开关管的电压、电流应力,将2个中间储能电容与传统双相BOOST升压电路相结合,研究了一种具有高电压增益的新型双相BOOST电路拓扑。该电路具有以下明显的特点:在相同占空比的情况下能有效提高变换器升压增益,... 为了获得较高的电压增益,减小开关管的电压、电流应力,将2个中间储能电容与传统双相BOOST升压电路相结合,研究了一种具有高电压增益的新型双相BOOST电路拓扑。该电路具有以下明显的特点:在相同占空比的情况下能有效提高变换器升压增益,可实现更大的功率变换;主开关管和所增加二极管的电压应力只有输出电压的一半,因此对相同功率级的升压电路,不仅可以选择低耐压、高性能的开关器件,而且可以降低电路的损耗。详细分析了新型双相BOOST变换器的工作原理,制作了1台额定功率为1kW原理样机,通过实验验证了理论分析的正确性和可行性。结果表明,所提出的新型双相BOOST变换器性能优良,结构简单,具有实用价值。 展开更多

关键词 双相BOOST变换器 拓扑 储能电容 电压增益 电压应力 高性能

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一种无变压器无漏电流的集成升压光伏逆变器 被引量：24

17

作者 胡雪峰 张玉勃 +1 位作者 高本宝 谭国东 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期3344-3352,共9页

针对分布式低压光伏发电系统,提出一种单相无变压器无漏电流集成升压光伏逆变器。该逆变器通过复用Boost功率器件,将Boost直流变换器和传统桥式逆变器融合在一起,通过统一调制可同时实现将直流侧电压源升压和逆变的功能。另外,该逆变器... 针对分布式低压光伏发电系统,提出一种单相无变压器无漏电流集成升压光伏逆变器。该逆变器通过复用Boost功率器件,将Boost直流变换器和传统桥式逆变器融合在一起,通过统一调制可同时实现将直流侧电压源升压和逆变的功能。另外,该逆变器的结构具有直流输入侧的负端与交流输出侧的中性点直接相连的特征,使得光伏阵列对地寄生电容的电压为常量,有效抑制了对地漏电流的产生,从而提高光伏发电的可靠性及发电效率。详细分析集成升压逆变器的工作原理,给出开关管的统一调制方法,推导电压增益的表达式。最后,通过一台实验样机进行实验验证,实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 光伏发电 升压逆变器 无变压器 统一调制 漏电流

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遗传算法对三线圈无线电能传输系统参数优化 被引量：10

18

作者 杨云虎 梁大壮 +1 位作者 洪若飞 徐寒 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期122-129,141,共9页

三线圈无线电能传输系统的传输效率和输出功率受线圈距离、线圈匝数、线圈尺寸以及工作频率的影响较大,而且同一三线圈系统中,系统的传输效率与输出功率无法同时达到最大值。为解决以上问题,文中以3个线圈的线圈匝数、中心匝边长、系统... 三线圈无线电能传输系统的传输效率和输出功率受线圈距离、线圈匝数、线圈尺寸以及工作频率的影响较大,而且同一三线圈系统中,系统的传输效率与输出功率无法同时达到最大值。为解决以上问题,文中以3个线圈的线圈匝数、中心匝边长、系统频率、发射线圈与中继线圈的距离以及中继线圈与接收线圈的距离作为优化变量,以效率与输出功率的乘积构建了目标函数。文中采用遗传算法求取效率与输出功率最优值的折中值,并对含有非线性约束条件的系统参数进行优化。最后,通过仿真和实验验证了优化结果的正确性。所设计的系统传输距离为37.39 cm,输出功率为151.37 W,系统效率为81.02%,满足实际应用要求。 展开更多

关键词 无线电能传输 三线圈 遗传算法 非线性约束 参数优化

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LCC-LCC/S自切换恒流-恒压复合型无线电能传输系统 被引量：11

19

作者 杨云虎 贾维娜 +2 位作者 梁大壮 薛建志 李钰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第18期4823-4837,4852,共16页

为了解决蓄电池充电过程中的恒流过充或恒压欠充问题,该文提出一种LCC-LCC/S自切换恒流-恒压复合型无线电能传输系统。通过副边电力开关切换,该系统不仅可实现恒流-恒压输出,且能有效应对蓄电池充电过程中的各种异常工况;另外,在充电完... 为了解决蓄电池充电过程中的恒流过充或恒压欠充问题,该文提出一种LCC-LCC/S自切换恒流-恒压复合型无线电能传输系统。通过副边电力开关切换,该系统不仅可实现恒流-恒压输出,且能有效应对蓄电池充电过程中的各种异常工况;另外,在充电完成负载移除时,该系统能自动进入低功耗待机状态。首先,给出LCC-LCC/S自切换复合拓扑,分析恒压-恒流及零相角(ZPA)特性;其次,分析恒流-恒压切换点并验证其最优性;然后,通过分析充电过程中出现的副边缺失、负载短路、负载断路等异常工况,系统能通过开关切换有效应对以上异常工作情况,并且充电完成负载移除后系统能自动进入低功耗待机状态;接着,通过与目前研究较多的S-SP拓扑的系统特性进行对比,突出了LCC-LCC/S拓扑的优势;最后,搭建仿真和实验平台,实现最大电流为5.03 A、最大电压为48.92 V的高效率输出,验证了所提理论的正确性。 展开更多

关键词 无线电能传输 自切换 恒流-恒压 复合拓扑

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12kV开关柜介电梯度支撑绝缘子优化设计与制造应用 被引量：1

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作者 李文栋 张宇程 +3 位作者 王超 李文强 邵先军 张冠军 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期113-123,共11页

介电梯度绝缘(dielectrically graded insulation,DGI)是一种具有非均匀介电参数分布的绝缘材料或结构,可对绝缘件中的局部电场集中现象得到显著抑制,提升绝缘强度和运行可靠性。目前DGI研究主要聚焦于实验室领域,DGI部件的现场应用落... 介电梯度绝缘(dielectrically graded insulation,DGI)是一种具有非均匀介电参数分布的绝缘材料或结构,可对绝缘件中的局部电场集中现象得到显著抑制,提升绝缘强度和运行可靠性。目前DGI研究主要聚焦于实验室领域,DGI部件的现场应用落地仍然存在较大难度。文中针对某12 kV开关柜支柱绝缘子中的局部电场集中问题,采用拓扑优化技术进行介电梯度结构的构建,利用“3D打印—真空浇注”联合工艺实现DGI支撑绝缘子的制造,开展了绝缘子的性能试验和现场挂网试运行。结果表明,相比较于匀质绝缘子,介电梯度绝缘子内部和沿面电场降幅分别达到50.6%和56.1%,空气氛围中的局部放电起始电压提升17.5%,综合性能指标满足GB/T 11022—2020等相关标准要求。在上述研究的支撑上,自2021年11月以来开展了介电梯度绝缘的国内外首次挂网试运行,截至目前运行情况良好。 展开更多

关键词 介电梯度绝缘 支撑绝缘子 拓扑优化 3D打印 12kV开关设备 现场应用

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