含有开关器件的电力电子线路在开关时刻的仿真计算稳定问题

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作者 吴兆麟 沈旭 吴钧 《浙江大学学报（自然科学版）》 CSCD 1996年第2期173-180,共8页

对于含有开关元件的电力电子系统的计算机仿真，其开关元件可以采用简单的二值电阻模型．但是这种开关模型由于可能造成电路解的不连续，而使在开关状态变化时刻的数值计算不稳定．本文将对这种计算不稳定的原因作一定的分析，提出解决... 对于含有开关元件的电力电子系统的计算机仿真，其开关元件可以采用简单的二值电阻模型．但是这种开关模型由于可能造成电路解的不连续，而使在开关状态变化时刻的数值计算不稳定．本文将对这种计算不稳定的原因作一定的分析，提出解决这一不稳定的方法．作为一个例子将这一方法用于对仿真软件ＳＰＩＣＥ２进行适当的修改，并扩充了一个控制仿真模块，使之发展成一个可以对电力电子系统进行包括闭环控制在内的动态特性进行计算机仿真的通用软件ＺＵＰＥＳＳ．文章最后通过实验对比证明了这一软件的可靠性． 展开更多

关键词 计算机仿真 开关元件 电力电子系统 仿真软件

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串联混合有源电力滤波器基于双dq变换的新型控制方法 被引量：15

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作者 钟洪浩 谌平平 +1 位作者 吕征宇 钱照明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期1-5,共5页

分析了一种可以降低有源部分容量的有源电力滤波器没有在实际中得到应用的原因。提出了基于双 dq 变换的控制方法,在此方法下,不管电网电压和负载电流是否平衡,逆变器都只要承担电网谐波电流和提供谐波压降,大大地降低了有源部分的容量... 分析了一种可以降低有源部分容量的有源电力滤波器没有在实际中得到应用的原因。提出了基于双 dq 变换的控制方法,在此方法下,不管电网电压和负载电流是否平衡,逆变器都只要承担电网谐波电流和提供谐波压降,大大地降低了有源部分的容量,提高了整机的效率。5kW 负载的模型试验证明了新方法的可行性。 展开更多

关键词 dq变换 有源电力滤波器 电网谐波 负载电流 逆变器 容量 整机 电网电压 串联 验证

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基于LCL滤波的vienna拓扑三相整流技术研究 被引量：5

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作者 林壮 姚文熙 吕征宇 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期99-104,共6页

vienna拓扑整流器具有低开关损耗、三电平电压波形等优点,适于提高系统功率密度。为进一步提高功率密度,将LCL滤波器引入到三相vienna拓扑整流器前端,分析了不同电流反馈下,系统控制系统数字延时对系统稳定性的影响。基于vienna整流器... vienna拓扑整流器具有低开关损耗、三电平电压波形等优点,适于提高系统功率密度。为进一步提高功率密度,将LCL滤波器引入到三相vienna拓扑整流器前端,分析了不同电流反馈下,系统控制系统数字延时对系统稳定性的影响。基于vienna整流器相比普通三相整流器能工作于更高的开关频率的特点,提出利用DSP固有的数字控制的延时特性,在保持一定开关纹波衰减的情况下,合理设计LCL滤波器谐振频率,达到保持系统稳定和减小滤波器体积的目的。最后通过仿真和实验验证了理论推导和分析的合理性。 展开更多

关键词 LCL滤波 vienna拓扑 三相整流器 稳定性 数字延时

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IGBT开关特性离线测试系统 被引量：38

4

作者 陈娜 何湘宁 +3 位作者 邓焰 沈燕群 江剑 熊妍 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期50-55,共6页

介绍一套容量为1200V/150A的绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)开关特性离线测试系统。该测试系统包括器件开关特性的硬件测试平台和开关损耗建模软件平台两部分。硬件测试平台将计算机作为控制中心,根据用户... 介绍一套容量为1200V/150A的绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)开关特性离线测试系统。该测试系统包括器件开关特性的硬件测试平台和开关损耗建模软件平台两部分。硬件测试平台将计算机作为控制中心,根据用户在LabVIEW界面上选择的母线电压、集电极电流、门极电压、门极电阻以及温度等参数,通过RS232接口控制DSP完成开关特性测试,通过GPIB接口设置示波器,保存记录的波形。软件建模平台利用记录的电压、电流波形数据,采用3种平均模型(幂函数模型,幂函数与多项式结合的模型,神经网络模型)建立开关损耗模型。该系统实现了电力电子器件开关特性测量和损耗模型建立,方便用户预测工作范围内任一测试条件下的器件开关损耗。 展开更多

关键词 IGBT 开关特性 开关损耗 离线测试

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新型固态限流器三相主电路拓扑及控制策略研究 被引量：38

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作者 赵中原 吕征宇 江道灼 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期42-46,共5页

基于多项实用专利,提出适合限制三相电网短路故障电流的耦合法固态限流器电路拓扑结构及其工作原理,并得到该固态三相限流器的特点;通过建立其数学模型,并以逆变控制模式为例,分析了其限流机理。结合使用并联旁路电感的方法,可以使此三... 基于多项实用专利,提出适合限制三相电网短路故障电流的耦合法固态限流器电路拓扑结构及其工作原理,并得到该固态三相限流器的特点;通过建立其数学模型,并以逆变控制模式为例,分析了其限流机理。结合使用并联旁路电感的方法,可以使此三相拓扑电路具有基本不产生谐波、运行控制灵活且简单可靠等优点。通过样机试验,验证了该三相电路拓扑和控制策略的有效性,并具有工业应用化前景。 展开更多

关键词 固态限流器 三相 策略研究 电路拓扑结构 实用专利 工作原理 故障电流 电网短路 数学模型 控制模式 旁路电感 结合使用 拓扑电路 运行控制 样机试验 控制策略 工业应用 耦合法 谐波

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中高压IGBT开关特性的遗传神经网络预测 被引量：16

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作者 陈娜 李鹏 +2 位作者 江剑 邓焰 何湘宁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期239-247,254,共10页

中高压绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的开关特性在电力变换器设计、变换器性能、效率和寿命改善中至关重要。本文基于中高压功率模块离线测试平台的数据,分析了工作环境如门极电压、门极电阻、集电极电压、工作电流和器件结温等参数对IGBT... 中高压绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的开关特性在电力变换器设计、变换器性能、效率和寿命改善中至关重要。本文基于中高压功率模块离线测试平台的数据,分析了工作环境如门极电压、门极电阻、集电极电压、工作电流和器件结温等参数对IGBT在感性负载电路中开关特性的影响,对开关特性各参数建立了基于遗传算法优化的误差反向传播多层前馈神经网络模型,实现了在额定值范围内对各种环境条件下的IGBT开关特性参数如开关时间、开关损耗、最大电流尖峰和最大电压尖峰的可靠预测。 展开更多

关键词 IGBT 开关特性 遗传算法 神经网络预测

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三电平空间矢量调制中的共模分量 被引量：8

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作者 姚文熙 王斯然 +1 位作者 刘森森 吕征宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期108-113,共6页

根据多电平SVM调制与载波调制的本质联系,从多电平SVM调制的实现出发分析了两电平SVM和三电平SVM调制波中共模分量的分布。两电平SVM调制波的共模分量就是三相系统的零序分量,最常用SVM调制波中的零序分量与SFO-PWM调制的在调制波中注... 根据多电平SVM调制与载波调制的本质联系,从多电平SVM调制的实现出发分析了两电平SVM和三电平SVM调制波中共模分量的分布。两电平SVM调制波的共模分量就是三相系统的零序分量,最常用SVM调制波中的零序分量与SFO-PWM调制的在调制波中注入的零序分量完全一致。进一步分析了三电平逆变器的特点,提出了一种适合三电平逆变器的共模分量注入方法,指出了三电平逆变器的调制波中可以注入的共模分量除了三相系统的零序分量,还包括每一相的两组调制单元间的共模分量。最后提出了经过两次共模分量注入的三电平载波调制方法,它可以完全等效三电平SVM调制。仿真和实验结果表明了该方法的正确性。 展开更多

关键词 三电平 空间矢量调制 载波调制 共模分量

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基于三相PWM整流器的无死区空间矢量调制策略 被引量：70

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作者 毛鸿 吴兆麟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第11期100-104,共5页

与常规的连续空间矢量调制 (SVM )相比 ,不连续空间矢量调制可使器件的平均频率低于采样频率 ,因而可降低变换器的开关损耗。该文分析了不连续SVM二种形式———单一零矢量SVM和分区零矢量的工作原理、实现方式及开关损耗的计算方法。... 与常规的连续空间矢量调制 (SVM )相比 ,不连续空间矢量调制可使器件的平均频率低于采样频率 ,因而可降低变换器的开关损耗。该文分析了不连续SVM二种形式———单一零矢量SVM和分区零矢量的工作原理、实现方式及开关损耗的计算方法。这种不连续SVM可使平均开关频率降低约 1/ 3。通常电压型PWM变换器上下桥臂间的换流死区不仅增加谐波含量 ,并降低了电压利用率和可靠性。该文在分析了电压型整流器换流过程的基础上提出了电压型整流器的无死区控制策略 ,改善了这类变换器的工作性能。并与分区零矢量SVM的调制方式相结合 ,提出了无死区的分区零矢量不连续SVM控制策略。实验结果证实了所提控制策略的可行性及其在改善相应PWM变换效率方面的优越性。 展开更多

关键词 空间矢量调制 无死区控制 三相PWM整流器

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采用DRC-SPWM的VIENNA整流器在dq坐标系下的数学模型 被引量：5

9

作者 吕征宇 韩豪杰 +1 位作者 姚文熙 张达敏 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期11-18,共8页

针对采用双斜坡比较载波调制(DRC-SPWM)的三电平VIENNA整流器在dq坐标系下进行控制时,控制环路中出现Park变换和反Park变换导致系统传递函数无法写出的问题,提出了一种将载波调制变换到dq坐标系下的处理方法,建立了基于MIMO状态空间的LC... 针对采用双斜坡比较载波调制(DRC-SPWM)的三电平VIENNA整流器在dq坐标系下进行控制时,控制环路中出现Park变换和反Park变换导致系统传递函数无法写出的问题,提出了一种将载波调制变换到dq坐标系下的处理方法,建立了基于MIMO状态空间的LCL滤波器的数学模型,得出了VIENNA整流器完整的数学模型,并对系统的控制环路进行了设计。最后搭建了仿真平台和实验样机,仿真结果和实验结果验证了VIENNA整流器在dq坐标系下数学模型及控制环路设计的合理性及正确性。该方法将VIENNA整流器在dq坐标系下的数学模型完全量化表达,简化了VIENNA整流器控制环路的设计,可以广泛应用于开关电源的输入整流模块中。 展开更多

关键词 双斜坡比较载波调制 VIENNA整流器 载波调制变换到dq坐标系 LCL滤波器 数学模型

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一种新颖的三相不平衡电网的锁相方法 被引量：3

10

作者 王鹿军 林辉品 +1 位作者 金利祥 吕征宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2455-2460,共6页

针对电网故障时可能出现的三相电网电压不平衡的情况,提出一种静止坐标系下通过梯度下降法直接估测正负序分量的方法。该方法结构简单,无需将电网电压变换到同步旋转坐标系下,在静止坐标系下通过数值算法求解根据梯度下降法原理得到的... 针对电网故障时可能出现的三相电网电压不平衡的情况,提出一种静止坐标系下通过梯度下降法直接估测正负序分量的方法。该方法结构简单,无需将电网电压变换到同步旋转坐标系下,在静止坐标系下通过数值算法求解根据梯度下降法原理得到的非线性方程组,进而直接估测出正负序分量的幅值、相位和频率。通过实验评估该锁相方法的性能,实验结果表明,所提方法在电网发生不平衡故障时,具有较快的响应速度,即使电网电压在故障后相位、幅值和频率均有大幅跳变时,锁相环也基本能在两个工频周期以内完成锁相。 展开更多

关键词 梯度下降法 锁相环 不平衡 电网故障

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一种配电网用固态三相短路限流器的研究 被引量：6

11

作者 谭凌云 吴兆麟 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期101-104,108,共5页

提出了一种在配电网中应用的固态三相短路限流器 .该限流器在无短路故障工作时 ,对电网无影响 ;在短路发生时 ,可及时、有效地限制短路电流 .该限流器具有反应快、无过电压、低损耗等特点 ,可以对电网中任意的短路故障进行限流操作 ,并... 提出了一种在配电网中应用的固态三相短路限流器 .该限流器在无短路故障工作时 ,对电网无影响 ;在短路发生时 ,可及时、有效地限制短路电流 .该限流器具有反应快、无过电压、低损耗等特点 ,可以对电网中任意的短路故障进行限流操作 ,并可进行无电流冲击的软重合闸 .本限流器的控制模式非常灵活 ,具有良好的应用前景 . 展开更多

关键词 配电网 电力系统 固态三相短路限流器 短路电流 拓扑结构 工作原理

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具有短路限流保护的固态开关 被引量：13

12

作者 吴兆麟 沈琦 谌平平 《浙江大学学报（自然科学版）》 CSCD 1999年第4期349-353,共5页

固态开关因过载能力较低，短路时极易烧毁而限制了它的应用。由电力电子技术的基本原理提出一种电路拓扑，能把短路电流自动限制在任意设定的倍数，因而可以发展成一种具有自动限流能力的固态功率开关。作为固体断路器和接触器，它更适... 固态开关因过载能力较低，短路时极易烧毁而限制了它的应用。由电力电子技术的基本原理提出一种电路拓扑，能把短路电流自动限制在任意设定的倍数，因而可以发展成一种具有自动限流能力的固态功率开关。作为固体断路器和接触器，它更适合应用于存在易燃、易爆气体的场合。 展开更多

关键词 固态开关 短路限流器 短路限流保护 断路器

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高压大功率E型变压器漏感有限元仿真计算 被引量：7

13

作者 王亚超 刘军 何湘宁 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期109-114,共6页

针对无气隙、磁芯中柱为矩形的E型变压器,建立了二维ERXP模型。分别在垂直和平行于磁芯最长边的2个截面建立ER模型和XP模型。保持中柱截面积不变,将矩形截面等效为圆形截面,等效后,ER模型和XP模型磁芯中柱磁阻必须与变压器实际磁阻一致... 针对无气隙、磁芯中柱为矩形的E型变压器,建立了二维ERXP模型。分别在垂直和平行于磁芯最长边的2个截面建立ER模型和XP模型。保持中柱截面积不变,将矩形截面等效为圆形截面,等效后,ER模型和XP模型磁芯中柱磁阻必须与变压器实际磁阻一致,由此求出ER模型和XP模型的相关尺寸,完成模型建立;将ER模型和XP模型的仿真结果进行加权平均后,等效为实际变压器的三维磁场分布,进行漏感计算。仿真结果表明,考虑涡流效应时,漏感能量主要集中在初级和次级绕组之间,符合理论分析;根据ERXP模型仿真所得的变压器漏感为7.25μH,与实测值(7.60μH)的误差为4.6%,准确性高于一维解析算法。 展开更多

关键词 变压器 二维有限元 模型 LCC谐振变换器 E型磁芯 漏感 涡流效应

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一种减小混合箝位多电平逆变器母线电容冲击电流的PWM控制方法 被引量：2

14

作者 谭成 何原明 +1 位作者 赵菁 何湘宁 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期62-67,共6页

提出了一种能够有效减小混合箝位多电平逆变器母线电容冲击电流的PWM控制方法。首先分析了三相混合箝位型多电平逆变器拓扑的工作原理,寻找出了直流母线电容中冲击电流的产生机理。然后,提出了一种改进的PWM控制方法,该方法对三相桥臂... 提出了一种能够有效减小混合箝位多电平逆变器母线电容冲击电流的PWM控制方法。首先分析了三相混合箝位型多电平逆变器拓扑的工作原理,寻找出了直流母线电容中冲击电流的产生机理。然后,提出了一种改进的PWM控制方法,该方法对三相桥臂的箝位开关载波过渡线段选择不同的相位,可以降低电容的电压纹波,从而明显减小了电容冲击电流,同时不影响输出电压质量。进一步对载波过渡线段的时间基准进行了最优数学求解,以实现冲击电流幅值的最小。最后通过Saber仿真软件以及搭建的样机模型验证了所提PWM控制方法的有效性。 展开更多

关键词 PWM 控制 混合箝位多电平逆变器 冲击电流 直流母线电容 电压纹波

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适合于电路仿真的 GTO 等效模型 被引量：4

15

作者 黄亮 吴兆麟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第5期334-338,354,共6页

本文介绍了一种适合于电路仿真的ＧＴＯ开关模型，该模型是根据ＧＴＯ器件的外部特性，从器件的主要参数建立的等效电路。仿真和实验结果的对比说明，该模型具有一定的实用性。

关键词 晶闸管 电路仿真 开关模型 GTO等效模型

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