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自举驱动在大电流应用下的故障机理分析及其优化设计研究
1
作者
林文强
宫金武
+4 位作者
潘尚智
林子森
邹辉
查晓明
姚良忠
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第7期2768-2778,I0027,共12页
自举栅极驱动器以其所用元件少、成本低等优点,被广泛应用于由开关桥臂构成的变换器中。在大电流变换器中,自举栅极驱动器的参数设计不当,会导致启动时栅源极电压振荡和桥臂直通,增加开关器件、驱动的故障风险和损耗。由于现有自举栅极...
自举栅极驱动器以其所用元件少、成本低等优点,被广泛应用于由开关桥臂构成的变换器中。在大电流变换器中,自举栅极驱动器的参数设计不当,会导致启动时栅源极电压振荡和桥臂直通,增加开关器件、驱动的故障风险和损耗。由于现有自举栅极驱动器的参数设计在大电流应用中缺乏足够的理论指导,文中研究并构建自举栅极驱动电路的详细数学模型,在该模型基础上分析上述故障机理,并得到自举驱动参数设计的安全边界;其次,分析驱动损耗和驱动器参数的关系,进而提出一种兼顾故障保护安全边界和效率提升的通用优化设计方法;最后,通过仿真和实验验证理论分析的准确性和所提方法的可行性。
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关键词
自举栅极驱动器
故障保护
低驱动损耗
优化
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职称材料
基于白箱树突网络的电压灵敏度实时计算方法
2
作者
马庆
邓长虹
龙志君
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第19期7503-7514,I0002,共13页
由于传统电压灵敏度计算需要以知晓精确网络参数为前提,近年来各类基于数据驱动的电压灵敏度拟合方法被相继提出。但现有方法针对新运行场景需要重复所有回归操作才能获得精确的灵敏度值,因此无法真正应用于灵敏度的实时计算。该文提出...
由于传统电压灵敏度计算需要以知晓精确网络参数为前提,近年来各类基于数据驱动的电压灵敏度拟合方法被相继提出。但现有方法针对新运行场景需要重复所有回归操作才能获得精确的灵敏度值,因此无法真正应用于灵敏度的实时计算。该文提出一种基于树突网络(dendrite net,DN)的电压灵敏度实时计算方法,基于DN拟合等价于泰勒展开的白箱性质,建立适用于任意运行场景的系统状态参数至节点电压的端到端映射。通过对基于DN的节点电压显性表达式进行提取和求导,最终形成只包含极少计算量的电压灵敏度显性表达式,将灵敏度计算速度提升至微秒级。其次,在基于DN的节点电压显性表达式中,各输入的一阶分量系数在任意运行场景下均保持恒定,可直接作为评判节点电压与状态参数相关性的评价指标。基于IEEE 118节点系统等3个不同规模算例的仿真计算结果证明该文方法的正确性和优越性。
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关键词
电压灵敏度
树突网络
潮流计算
输入/输出相关性指标
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职称材料
基于自适应虚拟阻抗的多并联构网型变流器无功功率分配策略
被引量：
3
3
作者
刘沁怡
黄伟煌
+2 位作者
郭铸
朱虹熹
刘飞
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2024年第15期122-130,共9页
由于变流器出口线路阻抗的不匹配,采用传统下垂控制策略的多并联构网型变流器难以实现无功功率的精确分配。为了提高无功功率分配精度,文中分析了并联变流器的功率分配机理,提出了一种将变流器的无功功率分配误差和输出电压相结合的自...
由于变流器出口线路阻抗的不匹配,采用传统下垂控制策略的多并联构网型变流器难以实现无功功率的精确分配。为了提高无功功率分配精度,文中分析了并联变流器的功率分配机理,提出了一种将变流器的无功功率分配误差和输出电压相结合的自适应虚拟阻抗设计方法。基于该方法的无功功率分配策略在实际线路阻抗未知且分布式单元之间无互联通信的工况下,可实现无功功率高精度分配。该策略还可以改善引入虚拟阻抗存在的无功功率分配精度与输出电压跌落之间的矛盾,抑制变流器间的环流。此外,对变流器进行小信号稳定性分析以合理设计控制参数。硬件在环仿真的结果验证了所提控制策略的有效性。
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关键词
微电网
并联变流器
构网型控制
功率分配
环流抑制
虚拟阻抗
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职称材料
题名
自举驱动在大电流应用下的故障机理分析及其优化设计研究
1
作者
林文强
宫金武
潘尚智
林子森
邹辉
查晓明
姚良忠
机构
综合
能源
电力
装备
及系统安全
湖北省
重点
实验室
(
武汉大学
电气
与自动化
学院
)
出处
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第7期2768-2778,I0027,共12页
基金
国家自然科学基金项目(52177191)。
文摘
自举栅极驱动器以其所用元件少、成本低等优点,被广泛应用于由开关桥臂构成的变换器中。在大电流变换器中,自举栅极驱动器的参数设计不当,会导致启动时栅源极电压振荡和桥臂直通,增加开关器件、驱动的故障风险和损耗。由于现有自举栅极驱动器的参数设计在大电流应用中缺乏足够的理论指导,文中研究并构建自举栅极驱动电路的详细数学模型,在该模型基础上分析上述故障机理,并得到自举驱动参数设计的安全边界;其次,分析驱动损耗和驱动器参数的关系,进而提出一种兼顾故障保护安全边界和效率提升的通用优化设计方法;最后,通过仿真和实验验证理论分析的准确性和所提方法的可行性。
关键词
自举栅极驱动器
故障保护
低驱动损耗
优化
Keywords
bootstrap gate driver
fault protection
low driving loss
optimization
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
基于白箱树突网络的电压灵敏度实时计算方法
2
作者
马庆
邓长虹
龙志君
机构
综合
能源
电力
装备
及系统安全
湖北省
重点
实验室
(
武汉大学
电气
与自动化
学院
)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第19期7503-7514,I0002,共13页
基金
国家电网公司科技项目(5100-202336015A-1-1-ZN)。
文摘
由于传统电压灵敏度计算需要以知晓精确网络参数为前提,近年来各类基于数据驱动的电压灵敏度拟合方法被相继提出。但现有方法针对新运行场景需要重复所有回归操作才能获得精确的灵敏度值,因此无法真正应用于灵敏度的实时计算。该文提出一种基于树突网络(dendrite net,DN)的电压灵敏度实时计算方法,基于DN拟合等价于泰勒展开的白箱性质,建立适用于任意运行场景的系统状态参数至节点电压的端到端映射。通过对基于DN的节点电压显性表达式进行提取和求导,最终形成只包含极少计算量的电压灵敏度显性表达式,将灵敏度计算速度提升至微秒级。其次,在基于DN的节点电压显性表达式中,各输入的一阶分量系数在任意运行场景下均保持恒定,可直接作为评判节点电压与状态参数相关性的评价指标。基于IEEE 118节点系统等3个不同规模算例的仿真计算结果证明该文方法的正确性和优越性。
关键词
电压灵敏度
树突网络
潮流计算
输入/输出相关性指标
Keywords
voltage sensitivity
dendrite net
power flow calculation
input-output correlation index
分类号
TM71 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于自适应虚拟阻抗的多并联构网型变流器无功功率分配策略
被引量：
3
3
作者
刘沁怡
黄伟煌
郭铸
朱虹熹
刘飞
机构
综合
能源
电力
装备
及系统安全
湖北省
重点
实验室
(
武汉大学
电气
与自动化
学院
)
直流输电技术国家
重点
实验室
(中国南方电网科学研究院有限责任公司)
出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2024年第15期122-130,共9页
基金
中国南方电网有限责任公司联合研究院科技项目(光伏集群柔直送出系统构网型控制技术研究,CGYKJXM20220325)。
文摘
由于变流器出口线路阻抗的不匹配,采用传统下垂控制策略的多并联构网型变流器难以实现无功功率的精确分配。为了提高无功功率分配精度,文中分析了并联变流器的功率分配机理,提出了一种将变流器的无功功率分配误差和输出电压相结合的自适应虚拟阻抗设计方法。基于该方法的无功功率分配策略在实际线路阻抗未知且分布式单元之间无互联通信的工况下,可实现无功功率高精度分配。该策略还可以改善引入虚拟阻抗存在的无功功率分配精度与输出电压跌落之间的矛盾,抑制变流器间的环流。此外,对变流器进行小信号稳定性分析以合理设计控制参数。硬件在环仿真的结果验证了所提控制策略的有效性。
关键词
微电网
并联变流器
构网型控制
功率分配
环流抑制
虚拟阻抗
Keywords
microgrid
parallel converter
grid-forming control
power sharing
circulating current suppression
virtual impedance
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
自举驱动在大电流应用下的故障机理分析及其优化设计研究
林文强
宫金武
潘尚智
林子森
邹辉
查晓明
姚良忠
《中国电机工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于白箱树突网络的电压灵敏度实时计算方法
马庆
邓长虹
龙志君
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于自适应虚拟阻抗的多并联构网型变流器无功功率分配策略
刘沁怡
黄伟煌
郭铸
朱虹熹
刘飞
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2024
3
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职称材料
已选择
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