基于风网互补风电优先的共直流母线抽油机群控系统的研究

正针对普通抽油机变频器在整流环节采用不控整流方式、无法利用"倒发电"电能,对于丛式井采用公共直流母线技术,同时采用风力发电机作为网电的补充,研制了一种基于风网互补的共直流母线抽油机群控系统,在风力发电机整流器输出采用升压式DC/DC变换器,保证优先利用风能,采用霍尔传感器检测网侧电压及风力机输出     

永磁风力发电机直流并联及直流升压的仿真研究

针对分散式小型风力发电场,实现永磁风电机组直流并联,提出了永磁风力发电机PWM整流器直流侧并联的结构。为了能使小型风电场,就近接入大型风电场或者并入电网时,降低传输过程中输电损耗的目的,采用了DCDC升压组将直流母线电压升高的拓扑结构。为能够有效地实现发电机的并、切网,设计了对发电机输出电压瞬时采样,来判断发电机整流器侧是否连接到直流母线的断路器模型。基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了含3台永磁风力发电机、整流器、断路器和DC-DC升压组的仿真模型,对永磁风力发电机在不同风速下的直流并联与升压进行了仿真分析。仿真结果表明,在理想状态下,该模型可实现不同风速下风力发电机的直流并联与升压。     

基于改进的RMC-分散式小型风电场并网仿真研究

针对分散式小型风力发电场,提出了一种改进的RMC(Reduced matrix converter)结构。其特点为:永磁直驱风力发电机之间进行直流并联,母线电压经过含高频变压器的DC-DC结构进行升压。采用直流并联,减少了风力发电的随机性和波动性,对电网电压、频率的影响较小;而DC-DC升压结构代替换流站,较适用于分散式小型风力场。为有效实现发电机的切、并网,设计了对发电机输出电压瞬时采样,来判断发电机整流器侧是否连接到直流母线的断路器模型。基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了一组永磁直驱风力发电机、PWM整流器、断路器及含高频变压器的DC-DC仿真模型,并进行了1或2台发电机在母线已并有2、5或8台发电机的情况下切、并直流母线与升压的仿真分析。结果表明,在理想状态下,该模型可以实现1或2台的风力发电机切、并直流母线与升压,且7台运行时效果较好。     

基于多绕组永磁发电机的大容量级联型风力发电变换器

针对大容量风电机组的中压变换问题,提出了一种基于多绕组永磁发电机的级联型变换器系统,通过模块单元级联实现中压输出,从而省去升压变压器.将模块中发电机的两个正交绕组经PFC整流后在直流母线上并联,实现发电机单位功率因数运行,并保持馈入直流母线的瞬时功率恒定.利用发电机的电枢电感作为升压电路的储能电感,减小了系统的体积和成本,导出了电感取值的适用范围.逆变侧的H桥单元级联电路采用矢量控制,独立调节注入电网的有功和无功功率.仿真和实验结果验证了该类变换器拓扑结构和控制方法的有效性.     

微功率DC／DC升压变换器LT1615／LT1615-1

在液晶电视中，电源电路输出的各路电压均较低（＋5V、＋12V或＋24V），不能满足高频调谐器所需调谐电压的要求（＋33V）。为此，在调谐电压供电电路中引入了微功率DC／DC（直流／直流）升压变换器其中，LT1615／LT1615-1微功率增强型DC／DC升压变换器最为常见。     

宽输入高增益隔离升压型DC/DC变换器

隔离升压型DC/DC变换器是一类可以将低压直流母线变换成高压直流母线并实现电气隔离的变换器的统称。该技术在新能源发电领域如燃料电池发电系统以及微逆变器系统中应用广泛,其研究热点是宽输入适应性、高增益和高效率功率变换。LLC谐振变换器很好地符合这些要求。为此,研究了基于全桥LLC谐振变换器的高增益隔离升压型DC/DC变换器,提出了单级式和两级式两种方案,单级式方案为输出稳压LLC谐振变换器,而两级式方案为Boost变换器级联输出不稳压LLC谐振变换器。分别提出了LLC谐振变换器在单级式和两级式方案中的基于最佳励磁电感的谐振腔参数设计方法,并且分别通过样机实验验证了所提出的设计方法的有效性。     

超级电容储能式有轨电车充电装置研究

城轨交通直流(DC)牵引供电系统中,DC 750 V供电网通过常规降压变换器无法满足储能式有轨电车车载超级电容充电要求的电压范围(DC 500～900 V),提出一种前级DC/DC变换器升压、后级DC/DC变换器降压的两级电路拓扑,采用后级变换器功率前馈至前级变换器的控制方法,来实现两级变换器之间直流母线电压的稳定,从而得到满足超级电容充电要求的电压范围。仿真和实验结果验证了该系统的正确性和有效性。     

基于准Z源变换器的混合微电网及其协调控制

针对常规交直流混合微电网直流母线电压必须高于交流母线电压的问题,研究一种新型交直流混合微电网。直流母线和交流母线采用准Z源DC/AC双向变换器连接,利用Z源网络的升压功能降低直流母线的电压,实现了合理的电压匹配,适合于低压直流微电源和低压直流负载占主导的情况。Z源DC/AC变换器不需要插入死区时间,提高了微电网的可靠性。介绍了微电网的结构,建立了各部分的数学模型,给出并网和孤岛模式下的协调控制策略。最后利用仿真结果证明了新型微电网的可行性及其协调控制的有效性。     

高性能升压型DC-DC电源变换器的设计与实现*

利用STM32F103RBT6单片机为主控芯片,采用推挽式拓扑结构及脉冲宽度调制技术,设计制作了一款高性能升压型DC DC电源变换器。该电源变换器的直流输入电压范围为15~25 V,直流输出电压可调范围为30~36 V,最大输出电流为1 A。实验测试结果表明,设计的电源变换器具有较好的负载调整率和电压调整率,输出电压波纹较低,转换效率高,并且具有输出电压的步进调整和测量、显示以及过流、过压保护等功能,在中小型升压型开关电源中具有较好的应用价值和发展前景。     

直流母线电压控制实现并网与最大风能跟踪

针对永磁同步风力发电机加不控AC／DC和可控DC／AC结构，提出采用直流母线电压控制同时实现并网与最大风能跟踪。分析了可控DC／AC通过功率解耦控制直流母线电压的原理。提出采用可控DC／AC对直流电容充电的直接并网方法，并详细讨论了充电电流和限流电阻的取值范围。分析了直流母线电压与发电机转速之间的关系，提出采用直流电压变步长扰动代替转速定步长扰动实现最大风能跟踪，进一步提出采用功率变化量平方的比例值作为扰动值。详细的仿真验证了文中提出的控制策略简单、可行，适用于并网型永磁同步风力发电机。