基于子模块电容电压预估的MMC分段电压平衡优化控制

随着高压直流输电系统电压等级和输送容量的提升,对模块化多电平换流器的电容电压平衡控制提出了更高的要求.为了实现对高压大容量模块化多电平换流器电容电压的优化控制,基于桥臂子模块分段控制思想,采用分段电容电压排序控制方法.首先,分析了段内和段间电容电压平衡机理,提出了段间电压平衡控制策略;其次,将MMC开关频率分为两部分,分别分析了各部分开关频率的影响因素,提出了基于子模块电容电压预估的段内电容电压平衡优化控制策略,以降低器件的等效开关频率;最后,基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,在有效保证电容电压平衡的条件下,等效开关频率降幅可达25％,从而验证了相关理论分析的正确性和控制策略的有效性.     

PVR-000、PVR-100、PVR-201型模块式可编程电压基准源

概述PVR-000、PVR-100、PVR-201型模块式可编程电压基准源为一全密封式固体组件,它提供了一组常温下长期稳定度优于±1×10~(-5),输出电压0—10伏可调的基准电压,并配有计算机接口。本模块体积小,性能价格比高、功能强,抗干扰能力强。可用于高精度程控电源,高精度 A/D,D/A 变换及高精度测量系统中,或与各种仪器配套,提高仪器性能指标。     

基于DDS/SOPC的多路可调谐波信号发生器

设计了一种基于直接数字频率合成/可编程片上系统(DDS/SOPC)技术的多路可调谐波信号发生装置。该装置的谐波信号采用DDS技术,利用相位累加器和波形存储器构成的数控振荡器输出周期性的波形幅度数据,再经过数模转换器、低通滤波器和功率放大器,实现了三相电压幅度、谐波含量、路数均可调的功率信号。系统设计时将DDS模块和Nios软核处理器控制模块集成到单片现场可编程门阵列(FPGA)芯片内部,系统软件采用超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)编程,使系统具有良好的可扩展性。测试表明,装置的频率分辨率达到1 Hz,输出基波频率范围在0～100 Hz,精度达到0.5%。     

多路精密超声波电动机驱动电源设计

超声波电动机驱动电源以直接数字频率合成技术为基础,通过FPGA输出8路PWM信号,再经隔离,2个全桥逆变电路和滤波电路,产生两路可精密调节幅值、频率和相位差的正弦驱动电压。电源驱动频率范围19.8~50 k Hz,频率分辨率为0.186 Hz;相位差调节范围0°~360°,相位分辨率最大为0.72°。该电源能为超声波电动机的控制提供保证。     

一种基于GD32F450ZET6多路采集系统的设计

为实现某型设备对多路电压和电流信号多路信号采集的功能。设计了一套基于32位MCU GD32F450ZET6的采集系统，最高可以多达40路信号的采集系统，实现了5路三相电压、4路三相电流，1路单相电压、电流，3路直流电压，2路直流电流的采集，共计34路的信号采集。通过2路SPI通信扩展2个8通道ADC模块，通过2路CAN,分别实现数据通信和程序升级功能。试验结果表明，电压、电流精度小于2%。本多信号采样系统体积小，可靠性高，智能化高，满足系统设计要求。     

多路输出DC-DC电路设计

为了将单一输入电压变换为多路稳压输出,设计了基于LTC1624和AMS1117的DC-DC变换电路,该电路能够将铅酸蓄电池12V输入电压经过DC-DC变换后得到5V、3.3V和1.8V三路输出电压,经测试,设计的DC-DC电路输出电压稳定可靠.该电路应用于某温度测试系统的不同模块供电,电路性能满足系统要求.     

V—I变换器

模块ZF2B22及其应用 ZF2B22模块是一种高性能V-I变换器,输入端可用电阻编程,输入电压范围可分0～1、1～5、0～10V几种。模块输入输出之间的隔离电压高达1500V,隔离输出电流为4～20mA,输出负载可以是接地负载,亦可是浮地负载,负载电阻值可为0～1000Ω。 1.构成及原理 ZF2B22模块内部由基准电压、运算放大器、     

基于模块化多电平换流器并联方案的大容量海上风电机组并网一体化测试装置参数设计及验证

采用基于半桥子模块的模块化多电平换流器并联的系统构成测试装置,对大容量海上风电机组进行并网一体化集成测试。详细阐述了大容量一体化测试装置一次设计原理及参数选择,采用电力电子技术模拟低/高电压故障,通过分相V/F控制输出由基准电压、基频电压差值、谐波指令电压三者合成的电压信号,实现输出可调的交流电压幅值、相位和频率。PSCAD/EMTDC仿真计算结果表明,该系统能够满足高/低电压穿越、电压不平衡、频率偏差、谐波输出、电压波动等多项并网适应性一体化的测试试验需求。     

基于虚拟同步发电机的微网逆变器控制策略研究

本文研究了一种基于虚拟同步发电机算法的微网逆变器控制策略。根据同步发电机的本体数学模型、一次调频及无功电压调节特性,分别设计了虚拟同步发电机算法、虚拟原动机调节及励磁电流调节模块,同时通过电压电流双环控制,使逆变器输出的电压幅值和频率具有良好的下垂特性、可调的转动惯量及较好的跟踪性能,从而提高了系统的稳定性和可靠性。此外在并网系统中要求频率控制精度高及实时响应的情况下,本文还对虚拟原动机调节模块进行了改进,实现了频率的无误差控制,提高了频率控制的精度和响应速度。最后在matlab/simulink中进行了模型的搭建和仿真,逆变器输出电压很好的模拟了同步发电机的外特性,单相电压的畸变率仅为0.2%,引入改进原动机调节模块后,输出频率不随负荷的变化发生偏移。最终稳定在49.98Hz,验证了本文理论分析的正确性和可行性。     

多微网最优潮流功率调度及协同优化控制策略

针对多微网运行中存在的一些问题,提出了多微网功率调度及优化控制策略。在该方法下,多微网被分为微网控制部分和最优潮流能量调度部分。其中,微电网控制部分包括功率优化模块以及控制模块。在功率优化模块中,提出了动态有功参考值这一概念,利用稀疏通信网络与相邻单元协作,使用一致性算法执行本地计算以求得分布式电源（distributed generator, DG）等成本微增率,获得动态有功参考值,DG输出有功则对动态有功参考值进行跟随,使发电成本最小化,同时消除频率偏差,所以此方法无需对频率进行额外的控制。除此之外,控制模块中加入了电压控制器,针对电压不一致问题,加入补偿因子,维持电压在额定值,保证电能质量。最优潮流负责子微网之间的功率调度,当子微网的容量不足时可进行功率互济。最后在MATLAB/SIMULINK中建立交流多微网,仿真结果表明,所提方法有效地提高了系统的经济性和稳定性。     

基于电压向量合成的模块化多电平换流器控制策略

介绍了模块化多电平换流器（modular multi-level converter,MMC）的拓扑结构与工作原理,提出一种基于电压向量合成的模块化多电平换流器型高压直流输电（modular multi-level converter based high voltage direct current,MMC-HVDC）控制方法.传统的模块化多电平换流器控制方法子模块投切频率高,相应的开关损耗也高.设计的电压向量合成控制法可以实现子模块工频开关投切,极大地降低了模块开关损耗.同时还针对该控制方法设计了模块均压控制策略和换流器闭环控制系统,在模块工频投切的同时模块电压也能得到良好的均压控制.仿真结果表明所设计的控制系统模块开关频率低,电压波动范围小,实现了功率的闭环控制,具备很好的理论研究价值和工程应用价值.     

大电流高精度恒流源

为了满足在白光LED照明、蓄电池的快速充电器、电气触点微电阻测量、实验室等诸多领域对恒流源的需求,本文阐述了以单片机为控制核心,控制由运算放大器和复合型大功率晶体管构成的低成本恒流源系统的设计和制作.该系统由数控模块、恒流源模块、直流电源模块组成.通过键盘设定恒流源的给定电流值,经单片机运算处理后,由D/A输出高精度电压信号作为大电流线性恒流源的输入参考电压,达到数控恒流的目的.测试结果表明,本恒流源在20～2000 mA输出电流时,输出电流与给定值误差小于1 mA,纹波电流≤0.2 mA,控制精度较高,设计方法实用有效.     

一种改进型IPOS模块化LCC谐振变换器控制策略

模块化技术可有效提高变换器容量,广泛应用于高压大功率场合.但由于模块间参数差异,各模块输出电压往往难以均衡,使得变换器难以稳定工作.针对输入并联输出串联IPOS(input-parallel output-series)模块化LCC谐振变换器,提出了一种改进型控制策略,主模块采用脉频调制PFM(pulse freque...     

Modular-structured resonant converter for multilevel converters in micro grids

In this work, an isolated modular resonant circuit with effective voltage regulation is presented as front-end for multilevel inverter system to interface renewable sources of energy with micro grid. Inputs of each module of the converter are connected to low-voltage DC sources. Modular-structured module outputs may be linked in sequence or parallel to attain the desired DC link capacitor voltage for multilevel inverter. The proposed converter overcomes imbalance in the capacitor voltage of diode-clamped inverter structure. Interleaved phase shift of 90° is supplied among the gate pulses of all four modules that minimizes the input-side current ripples. An effective zero voltage switching (ZVS) is achieved over wide load range using duty cycle and frequency-duty cycle double control method to improve system performance at light load condition. Adopting powder core magnetics and low forward voltage insulated-gate bipolar transistors (IGBTs) reduces magnetic and conduction loss. A 12-kW prototype of the designed modular resonant converter was verified by experimentation with a different-level diode-clamped inverter structures.     

电动汽车电池管理系统抗工频磁场设计

针对电动汽车电池管理系统(BMS)采集模块输出的电压信号容易受到外界工频磁场(PFMF)干扰的问题,提出了一种抗工频磁场干扰的采集模块的设计。分析BMS采集模块工频磁场干扰的机理,对采集模块进行硬件抗干扰和软件滤波设计;依据GB/T 17626.8要求,搭建工频磁场抗干扰测试平台,按照测试等级5对采集模块进行测试。测试结果表明,优化设计的BMS采集模块不仅结构简单,容易实现,且能有效滤除50 Hz工频干扰,提升BMS采集模块的抗干扰性能,对电动汽车抗干扰设计具有一定的参考价值。     

输入并联输出串联LCC变换器的设计

LCC串并联谐振变换器较之其他形式的谐振变换器能更有效利用高压变压器的漏感和寄生电容实现软开关,并且能更大范围地调整输出电压,从而更加适用于高压电源。提出了一种输入并联输出串联LCC变换器的设计,分析了软开关实现的条件。所设计的变换器采用了主从控制方法,主模块采用脉冲频率调制,从模块采用脉冲频率调制结合脉冲跨周期调制,模块之间采用交错控制技术。实验结果表明,稳态运行时模块间均压误差小于2%,稳压误差小于1%。     

一种继电保护测试仪用逆变电源的设计及相位调节方法

该文主要讨论继电保护测试仪用逆变电源的设计及其相位的控制。结合单片机和正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)生成芯片,利用频率调节实现相位的闭环控制。该逆变电源可精确跟踪给定信号频率,并控制相位和幅度。与其他移相方式相比,利用频率调节相位的方法稳定性好,精度高,也比较容易实现。该文较为详细地说明频率调节的原理和数字实现方法。该电源频率的变化范围只需±0.05 Hz,即可实现0°~360°间的移相,精度可达0.4°,稳定可靠。     

基于参考电流斜率的永磁同步电机三矢量模型预测电流控制

永磁同步电机（PMSM）传统模型预测电流控制（MPCC）策略由于输出电压矢量幅值及相位无法调节,导致其稳态性能较差。提出了一种基于参考电流斜率的三矢量模型预测电流控制策略。该方法将参考电流斜率与基本电压矢量电流斜率进行比较,无需使用价值函数遍历所有的电压矢量,即可选择出两个有效电压矢量,并与零电压矢量以一定的占空比组合,合成输出的电压矢量能够覆盖一定范围内的任意幅值、任意相角,且该策略相较于传统模型控制显著减少了系统整体计算量。仿真结果表明,相较于传统模型预测电流控制策略,所提控制策略可有效减小电流脉动,提高系统的稳态性能。