新能源与电能变换：系统集成、技术融合及应用展望

本文主要阐述电能变换装置在新能源供电系统中的核心作用,以及电力电子变换技术与现代电源技术的融合,研究几种电能混合供电方式,重点探讨集成供电系统的电源变换、智能管理及安全控制等问题,并展望了新能源供电系统的应用前景。     

新能源与可再生能源的关键技术与发展趋势

主要研究了开发新能源与可再生能源的关键技术,提出了电力电子变换、电能存储、电能管理与电能质量控制在新能源供电系统中的核心作用。着重探讨几种电能混合供电发电和分散供电方式,以及集成供电系统的电源变换、智能管理及安全控制等问题,并展望新能源供电系统的应用前景。     

直流母线供电的LED教室照明系统设计

针对以太阳能光伏发电为供电电源的楼宇照明系统应用需求,研究设计了一套新型的基于直流母线供电的LED教室照明系统,详细介绍了系统的组成,并对其专用驱动电路及控制器系统进行了设计开发。该系统较常规交流供电系统可大幅减少电能变换损耗,提高系统的供电效率和电能利用率,特别适用于利用太阳能等新能源供电的楼宇照明系统。最后通过测试实验,验证了该系统适用性和优越性。     

地铁电能量管理系统

地铁的供电系统是为地铁运营提供电能的,地铁列车是电力牵引的电动列车,其动力是电能;此外,地铁中的辅助设施包括照明、通风、空调、排水、通信、信号、防灾报警、售检票、自动扶梯等,也都依赖电能。地铁供电电源一般取自城市电网,通过城市电网一次电力系统和地铁供电系统实现输送或变换,然后以适当的电压等级向地铁各类设备供电。     

未来的用户电力技术

信息电力概念的提出凸显了供电质量对未来信息社会的重要性，而如何保证社会可持续发展的能源供应和如何提高越来越庞大的现代电力系统的运行安全性、可靠性则是当今电力工业面临的新挑战。用于提高供电质量的动态电能质量调节技术、用于提高电能利用率及利用新能源的电能变换技术以及用于提高系统反事故能力的固态开关技术等3 类用户电力技术，将为解决以上问题提供有效途径。文中分析了上述各种技术产生的背景， 展望了这几种用户电力技术在我国的发展前景。     

基于海洋能的海岛供电技术的研究

根据海洋能发电特性,提出多能源互补发电的方案。应用孤岛式的微电网技术中的主从控制策略将小型燃气轮机和海洋能发电装置结合,构成海岛供电系统,并设计供电系统的功率平衡及电压频率和幅值的控制策略。通过MATLAB/Simulink软件模拟单电源供电模式和多电源联合供电模式运行,仿真结果表明系统控制策略合理性,各微电源之间可协调运行,能够满足供电系统中电能质量的要求。     

未来的用户电力技术

信息电力概念的提出凸显了供电质量对未来信息社会的重要性,而如何保证社会可持续发展的能源供应和如何提高越来越庞大的现代电力系统的运行安全性、可靠性则是当今电力工业面临的新挑战。本文介绍的用于提高供电质量的动态电能质量调节技术、用于提高电能利用率及利用新能源的电能变换技术和用于提高系统反事故能力的固态开关技术等三类用户电力技术将为解决以上问题提供有效途径,文中分析了各技术产生的背景,并展望了这几种用户电力技术在我国的发展前景。     

面向储能充电桩应用的双输入变换装置

阐述了一种面向户外储能式汽车直流充电桩供电技术下的风光互补发电双路输入直流变换装置的设计与实现。基于新能源联合供电技术考虑并借鉴既有直流变换器技术,设计了一种共地反极性串联双输入直流转换器电路,并将其应用在户外可移动式储能充电桩技术中。装置采用双输入非对称桥式电路拓扑结构,使得风电、光伏两路电源既可同时工作也可独立供电,有效提高了可再生能源的利用率和系统稳定性。这一优化技术措施为储能式充电桩在能量补充充电技术设计时提供了一种新能源多路输入电能的应用技术方案,对户外储能式中小型风光互补共用发电系统而言具有较高的性价比和一定的技术参考意义。     

适用于分布式新能源的直流供电模式及其在江苏电网的应用

为实现分布式直流电源的高效利用,基于分布式光伏、电动汽车等新能源的直流输出特性,直接向直流负载供电,构建局部的直流供电系统是一种行之有效的方法,可有效降低新能源的交直流变换损耗,提高利用效率。文章以分布式新能源、储能和直流负载构成的低压直流供电系统为对象,分析了直流供电系统的典型模式,结合江苏电科院直流试验系统和南京城市电网直流供电示范工程,分析直流供电系统与现有交流系统的融合方案,能够为未来大规模分布式新能源直流供电系统的推广应用提供参考。     

基于SVG的电力机车供电系统电能质量综合补偿技术研究

针对电力机车供电系统的电压波动、谐波污染等问题,采用了静止无功补偿装置SVG改善供电系统的电能质量。对静止无功补偿装置SVG的工作原理及其在电力机车供电系统中的应用进行详细的分析,提出了单相系统补偿电流的检测方法和综合补偿的控制算法;通过仿真分析了基于SVG装置的电力机车供电系统的性能,结果表明补偿装置SVG具有响应速度快、调节范围广、谐波抑制效果好、占地面积小等优点,能够有效治理电力机车供电系统中存在的电能质量问题,提高了电力机车供电系统的供电质量。     

A Review of Power Electronics for Wind Power

The paper reviews the power electronic applications for wind energy systems.Main wind turbine systems with different generators and power electronic converters are described.The electrical topologies of wind farms with power electronic conversion are discussed.Power electronic applications for improving the performance of wind turbines and wind farms in power systems have been illustrated.     

DC-Modulated PFC Buck-Type AC/AC Converter for Light Dimming

1 Introduction Dimmers are very widely applied in theatres,cinemas,auditoriums and signal systems.They are usually supplied by single-stage AC/AC converters in thepast with voltage regulation technique.Light dimmingrequests the power supply voltage fromth…     

应用于储能变流器的LLC/CLLC谐振变换器综述

针对储能变流器中高效隔离型DC-DC变换器的应用需求,首先分析了储能变流器高电压输入、宽电压输出及大功率的特点,着重比较分析了LLC/CLLC变换器实现宽电压调节范围、高压大电流输出的方法,并介绍了其软启动控制技术,然后对比LLC变换器分析了CLLC变换器的特点,探讨其应用于高压大电流变流器所面临的问题,最后介绍了两种拓扑在储能中的应用。谐振变换器是实现储能变流器DC-DC环节高效能量传输的有效途径,大功率LLC谐振技术相对CLLC更加成熟。随着大功率谐振技术的发展,LLC/CLLC谐振变换器将在高压、大功率储能系统中具有非常广阔的应用前景。     

直流调制单级功率因数校正交-交变流器

功率因数校正是产生或吸收无功功率力图达到功率因数等于1.单级交-交变流器被广泛应用在各工业领域.传统的交-交变流器采用电压调制法,全谐畸变高,功率因数低,功率转换效率差.本文介绍全新直流调制方法,由直流变流技术实现.直流调制单级功率因数校正交-交变流器有效地改进了功率因数,使之达到0.999,功率转换效率达到97.8%.实验结果证实了设计和计算的正确性.     

A pedagogically effective structured introduction to electrical energy systems with coupled laboratory experiences

Electrical energy conversion systems and power supply systems form an integral component of electrical and electronic systems used in residential, commercial, aerospace, transportation, and manufacturing applications. Practicing electrical engineers are often called to solve electrical energy and power-related problems. Therefore, an effective course that provides graduating electrical engineers with an energy-oriented perspective is highly desirable in today's workplace. This paper documents a course that provides students with problem solving experience in electrical systems and electronic circuits. The paper presents the pedagogical premise, course objectives, and details of lesson and lab activities, student projects, and experiences.     

电力电子变换器非线性混沌现象及其应用研究

电力电子变换器混沌现象是一个必须加以重视的问题,它的研究一方面将深刻认识电力电子变换器的本质,分析一些以往无法解释的现象,如不规则的电磁噪声、系统运行的不稳定工作状态;另一方面将基于混沌现象提出新的设计方法和控制策略,实现现有电力电子变换器无法达到的性能.为此,本文将从确定性运动、随机运动角度分析电力电子变换器混沌现象研究的必然性,明确电力电子变换器混沌现象的研究目的.文中主要以DC-DC变换器为研究对象,对电力电子变换器混沌现象的基本类型进行分析和综合,由此展望对电力电子变换器混沌研究的发展和未来应用的前景.     

航空推进电源系统研究综述

随着电力电子技术的进步和航空产业绿色发展的需求,以电能作为主体推进动力的航空飞行器受到了广泛的关注。其中,航空推进电源系统的设计对于优化飞机结构、减少碳排放、提高飞机可靠性具有重要的意义。同时,多电/全电背景下的飞机电源系统在转换效率、功重比、能量综合管理等方面也面临着新的问题与挑战。本文围绕着电推进飞机的关键技术,对航空推进电源系统的能源体系架构、电力电子变换器拓扑结构、协同控制方法、能量管理等方面进行了研究现状的梳理。在此基础上归纳和展望了飞机电推进系统的未来研究趋势,包括宽禁带半导体器件、大功率脉冲性负载以及供电冗余度等方面。     

变流变频技术在电动车组中的应用与发展

对电动车组的静止辅助电源系统及主传动系统中采用新一代IGBT模块构成电路方案及其发展作了综述,并作了比较和评述。认为:高压绝缘栅双极型晶体管(HVIGBT)已成为主导文件。在主牵引逆变器中,无论其主电路结构还是控制理论和技术,还有待进一步完善和优化。应对HVIGBT开展国产化研究。     

变流变频技术在电动车组中的应用与发展

对电动车组的静止辅助电源系统及主传动系统中采用新一代IGBT模块构成电路方案及其发展作了综述，并作了比较和评述。认为：高压绝缘栅双极型晶体管（HVIGBT）已成为主导文件。在主牵引逆变器中，无论其主电路结构还是控制理论和技术，还有待进一步完善和优化。应对HVIGBT开展国产化研究。