光伏规模化并网的电能质量复合控制策略研究

为了充分发挥并网逆变器结构及功能上的潜在优势,研究将滤波及无功补偿功能融入光伏电站逆变器中,同时实现有功并网、谐波抑制、无功补偿及电压补偿等多功能复用。在研究了逆变器控制策略以及微电网电能质量特性和控制方法后,对光伏电站拓扑结构进行了改进。在此基础上提出了一种基于逆变器动态剩余容量的无功分配策略,对并联逆变器和串联逆变器的控制策略进行详细讨论。运用该控制策略有效地实现了光伏规模化并网的电能质量复合治理,并用PSCAD/EMTDC软件通过实例仿真验证了控制策略的正确性和有效性。     

高频并网光伏逆变器的主电路拓扑技术

近年来,用于可再生能源发电的高频并网逆变技术在电力电子与控制技术领域已成为研究热点。在此总结了目前常用的单相高频并网光伏逆变器的各种主电路拓扑结构,并按电路拓扑进行分类,对每一种拓扑进行了分析研究。通过对其工作原理的描述,比较了各种电路拓扑的性能特点及在应用中存在的优缺点,指出了高频并网逆变器的应用发展方向和与国外技术存在的差距。     

具有零电流关断特性的并网型光伏逆变器研制

介绍了一种新型的辅助谐振转换极逆变器拓扑结构,它可以实现主开关管及辅助开关管的零电流关断。将这种拓扑应用于并网光伏逆变器中,可以提高光伏系统效率,达到降低成本的目的。成功研制出了500W的并网光伏逆变器,实现了主开关管和辅助开关管的零电流关断,降低了开关损耗,逆变器满载效率最高可达96.3%。     

新型单相光伏并网逆变器共模电流抑制研究

针对现有非隔离单相光伏并网逆变器拓扑共模电流大、效率低等问题,提出一种新型非隔离单相光伏并网逆变器拓扑,该拓扑在单相全桥逆变器的基础上增加2个续流二极管,并将交流侧滤波电感移至逆变器下桥臂,使得开关周期内共模电压保持恒定,有效抑制了共模电流;同时高频开关管使用MOSFET,工频开关管使用IGBT,且避免引入额外的开关管,系统整体损耗降低.通过对3 kW系统的仿真和实验,验证了新型拓扑抑制共模电流的效果.     

基于空间矢量滞环控制的新型容错三相四开关并网逆变器

三相双降压式并网逆变器是一种性能优良的新型拓扑,在可再生能源发电中具有重要应用价值。为了使三相双降压式并网逆变器在发生故障后能容错运行,提出了新型容错三相四开关并网逆变器并用来做三相双降压式并网逆变器故障重构后的运行拓扑,从而提高系统的可靠性。为了使故障后重构的新型容错三相四开关并网逆变器依然能向电网输送高质量的电能,并获得很好的动态性能和稳态性能,在等效分析的基础上研究了新型容错三相四开关并网逆变器空间矢量滞环控制。仿真结果表明,采用空间矢量滞环控制后的新型三相四开关并网逆变器对输入扰动和电网扰动都具有很好的抑制能力,表现出很好的动态和稳态性能,且输出并网电流波形谐波含量低,波形质量好,能保证故障后的可靠供电。     

非隔离光伏并网逆变器漏电流抑制技术研究综述

漏电流抑制是非隔离光伏并网逆变系统需要解决的关键问题之一。为了能够充分利用现有的国内外研究成果,从单相非隔离光伏并网逆变器出发,对漏电流抑制技术研究的三个主要问题——漏电流分析模型、开关调制方式、新型非隔离逆变电路拓扑分别进行了研究与总结,并分析比较了各种拓扑结构的优缺点。最后对提高可抑制漏电流非隔离并网逆变器的性能、提高系统逆变效率给出了建议。     

基于载波移相的级联多电平并网逆变器研究

随着新能源技术的发展,高性能的并网逆变器已成为研究热点。分析了H桥级联逆变器的拓扑结构及载波移相技术的原理,提出一种基于DSP+CPLD实现载波移相的方法,将该方法应用于H桥级联多电平并网逆变器系统中,并通过仿真和实验证明了该方法的可行性,以及系统具有并网电流谐波含量低,开关器件等效开关频率高,低压开关器件实现高压输出的优点。     

基于滑模控制的新型三相双频并网逆变器

提出了一种用于可再生能源发电的新型三相双频并网逆变器,该新型双频并网逆变器的高频单元由三相四开关并网逆变器构成,决定输出电流性能;其低频单元由2个单相半桥逆变器构成,主要负责输出功率,用于降低开关损耗,提高系统效率.该新型拓扑较之三相全桥双频并网逆变器减少了4个开关管和1个大电感,大幅降低了系统成本,同时由于开关数的减...     

弱电网下多并网逆变器谐振失稳研究综述

并网逆变器引入的谐振问题将直接影响并网电流质量和系统的稳定运行。该文从并网逆变器系统稳定性分析方法、稳定性影响因素和谐振分析方法三方面进行综述。首先介绍了并网逆变器拓扑和控制方法。其次,对比了状态空间法和阻抗分析法在并网逆变器系统稳定性分析中的应用,研究了并网逆变器输出阻抗建模方法。然后,分析了电网阻抗、逆变器参数、锁相环、逆变器并联数量等因素对并网逆变器系统稳定性的影响。最后,采用传统频域分析法和模态分析法分别分析了多并网逆变器系统的谐振失稳机理,探索了模态分析法在多并网逆变器系统谐振分析中的优势及应用前景。     

高效率五电平双降压式全桥并网逆变器

为提高并网逆变器的变换效率,提出一种新颖的五电平双降压式全桥并网逆变器,它由三电平双降压式全桥拓扑、输入分压电容和钳位支路组合得到。其滤波电感和开关器件的电压阶梯仅为输入电压的一半,故磁性元件体积小、质量轻,且每个开关周期仅有一个开关管高频动作,降低了开关损耗。分析了该拓扑的工作原理和调制策略,并分别搭建五电平和三电平双降压式全桥并网逆变器实验样机进行效率比较。实验结果表明,所提五电平拓扑的欧洲效率较三电平拓扑高出0.5%。由三电平双降压式半桥拓扑与两电平桥臂组合,提出另外2种五电平双降压式全桥并网逆变器拓扑。最后对提出的3种拓扑的损耗和成本进行了详细的分析和对比。     

多重监控式智能高频开关直流电源系统

针对变电站直流操作电源可靠性要求高、负荷冲击大、长期经载运行等特点,提出了一种基于多重监控的高频开关直流电源系统的解决方案;通过监控系统集散化设计、高频整流模块内置监控及整流模块采用双级功率变换拓扑等措施,实现了监控系统及电源模块的同时冗余备份,抑制了电源谐波,全面改善了系统的动态响应效果,并提高了电源控制精度及运行的稳定性。     

应用于海上风电接入的VSC-HVDC系统主网侧交流故障穿越的新型直流耗能装置拓扑

直流耗能装置用于海上风电系统主网侧交流故障时吸收风场注入的盈余功率。该文将现有直流耗能装置拓扑归纳为集中式和分布式电阻技术路线,并总结其电路结构、工作机理和控制策略。在此基础上,提出一种混合式耗能装置拓扑,它将2种现存的主流拓扑结合,兼具二者优点却避免了各自的缺点。新拓扑具有功率控制精度高、系统扰动小、子模块内部集成电阻功率低和开关器件损耗小等优点。其具有良好的EMI特性,并且子模块内分布式电阻的功耗降低了75%。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真对比和RT-LAB实验证明了上述内容的正确性,同时也验证了所提控制策略的有效性。     

发电厂及变电站二次设备分布式直流电源系统探讨

直流电源系统是发电厂和变电站的重要组成部份,它承担对继电保护装置、自动装置、测量系统、通信系统、监控系统、遥视系统、事故照明、不允许停电机械等的供电任务。将集中供电的直流系统改造为分布式系统可提高直流电源供电的可靠性。效率高、体积小、重量轻、指标好、交直流电源通用的逆变开关电源为集中式直流电源系统改造为分布式直流电源系统创造了条件。实现方法是将集中的充电器、蓄电池组、监测仪表分解为安装在受电设备附近的多个直流电源屏,并将它们纳入分布式监控系统。     

开关电源的多路输出技术发展综述

主要对开关电源多路输出技术的实现方法进行了系统的阐述。从拓扑结构的角度对开关电源多路输出的实现技术进行分类,并列举了当前较为常见的几种典型拓扑结构。结合调节方法对各种多路输出技术的工作原理、特点及应用场合等进行了系统的分析,并指出了其存在的不足与局限,进而探讨了多路输出技术的发展方向。     

Loss distribution analysis and accurate calculation method for bulk-power MMC

Accurate evaluation of power losses in a modular multilevel converter (MMC) is very important for circuit component selection, cooling system design, and reliability analysis of power transmission systems. However, the existing converter valve loss calculation methods using the nearest level modulation (NLM) method and the traditional sortingbased capacitor voltage balancing strategy are inaccurate since the submodule (SM) switching logics in the MMC arms are uncertain. To solve this problem, the switching principle of the SMs in the sorting-based voltage balancing strategy is analyzed. An accurate MMC power loss calculation method based on the analysis of loss distribution of various SM topologies, including half-bridge submodule (HBSM), full-bridge submodule (FBSM) and clamp double submodule (CDSM), is proposed in this paper. The method can accurately calculate the losses caused by the extra switching actions during the capacitor voltage balancing process, thus greatly increasing the calculation accuracy of switching losses compared with existing methods. Simulation results based on a practical±350 kV/1000 MW MMC-HVDC system with variety of MMC topologies with diferent voltage balancing strategies demonstrate the efectiveness of the proposed method.     

三相功率因数校正拓扑结构及软开关技术

单相功率因数校正技术已进入应用阶段,而三相功率因数校正技术仍处于发展探索时期。本文从拓扑、应用方面系统地论述了三相功率因数校正技术近期内的发展,阐述了种类开关变换器的特点及用途。同时,介绍了用于功率因数校正的具有代表性的软开关技术及其优缺点。     

电网谐波与无功功率有源补偿技术的进展

从电网谐波与无功功率补偿的工程实际问题出发，结合国内外有源补偿技术的最新发展，介绍了无源电力滤波器以及低频电压源逆变器等分别与并联有源电力滤波器混合构成的补偿系统，并对其特性进行了分析和比较。     

中小功率系统集成DC/DC标准模块的一族候选拓扑

有源箝位正激型变换器(简称ACF)以其极佳的宽范围适应性、较低的开关电应力、简单的同步整流自驱动方式而被选为中小功率电力电子系统集成中DC／DC标准模块的较佳候选拓扑。该文将系统地总结各种经典的ACF结构，同时也将提出一些新颖的结构以及独特的观点，使得ACF更加的完善。根据．ACF的特点，将它拆成原边电路和副边电路两部分独立来描述，以适应不同输入要求和输出要求。最后将原副边电路配合起来，论述了ACF的三种控制性软开关的方案，以及提出以可选择性外挂配件的思路，根据不同的使用场合选择硬开关或是软开关工作状态。最后，实验结果验证了以上的分析和理论。     

Rectifier-Inverter Frequency Changers with Suppressed DC Link Components

Rectifier-inverter types of static frequency changers (SFC's) typically employ bulky dc link reactive components to establish the required dc bus voltage. The negative effects of these components on overall system performance and evolution have been the subject of many past research publications. It is demonstrated that these unwanted components can be eliminated through the use of suitable SFC power circuit topologies. Two such topologies (i.e.,SFC Structures 1 and 2) are investigated here. These converter structures employ state-of-the-art power semiconductor components and optimized rectifier-inverter switching schemes. Finally, theoretical and experimental results show that proposed converter structures offer significant performance improvements at the cost of only moderate power and logic circuit complexity.     

LED驱动电路超高次谐波发射机理研究

脉冲宽度调制PWM(pulse width modulation)变频器、开关电源等电力电子设备的规模化接入电网,将向电网注入大量超高次谐波,由此产生的电磁干扰问题势必越发严重。对LED驱动电路超高次谐波发射机理进行了深入研究,首先通过对电流控制模式LED驱动电路建模,求解出了MOSFET任意开关时刻,并建立了谐波源等效模型;然后分析电路在不同工作状态时,超高次谐波源对网侧谐波含量的影响,求解出了对应的开关函数以及网侧超高次谐波电流含量表达式;最后通过仿真验证了各参数对网侧超高次谐波的影响。