电力电子设备谐波对配电网电压骤升的影响研究

分析了相关电力电子设备的结构特性、谐波产生原因与叠加机理,探讨了电力电子设备在配电网中谐波注入并引起配电网用户电压骤升的原因,构建了谐波对配电网电压影响的仿真模型;在配电网现场测量了多台电力电子设备的实际谐波含量,并以这些测量数据和实际农村低压配电网、IEEE 33节点中压配电网算例为基础,通过多个运行场景进行仿真对比,对用户电压大幅提升现象进行了验证,最后提出了治理这类电压骤升的措施。     

单相NPC型H桥级联逆变器电容电压不均与环流相互作用机理及建模研究

针对单相NPC型H桥级联逆变器并联时环流与电容电压不均的相互关系进行研究。通过环流等效电路推导了一个开关周期内环流与电容电压不均之间的数学关系,发现电容电压不均差异是环流的激励源之一;同时环流会改善一台并联逆变器的电容电压不均,恶化另一台逆变器的电容电压不均。为建立周期稳态条件下的环流-电容电压不均数学模型,提出采用“假设—建模—求解—检验—校正”的建模思路建立了基于阻滞的环流作用模型,有效避免了多因素建模的复杂性,同时提高了模型的准确性,仿真和试验结果表明,基于阻滞的环流作用模型拟合决定系数可达0.963 8和0.945 0,证明了环流模型的准确性。     

双向准Z源逆变器驱动永磁同步电机的快速有限集模型预测控制

双向准Z源逆变器驱动永磁同步电机(PMSM)系统在兼具Z源逆变器和PMSM优点的同时,还可实现能量的双向流动。针对双向准Z源逆变器驱动PMSM系统的特点,提出一种快速矢量选择有限集模型预测电流控制(FCS\|MPCC)策略。由双向准Z源网络直流链电压闭环与PMSM电磁功率前馈生成电感电流参考值,由电机转速闭环生成电机电流参考值。通过预测直通(ST)及非直通(NST)状态下的电感电流值并引入电感电流子代价函数以确定是否选择ST状态,进而实现对直流链电压的控制。在NST状态下,结合空间电压矢量脉宽调制策略,仅使目标电压矢量所在扇区的4个矢量参与PMSM定子电流预测和代价函数计算,以选择最优的开关状态,在实现对PMSM转速控制的同时减小在线计算量。仿真结果表明,所提控制策略可实现对双向准Z源逆变器的升压及PMSM牵引或制动工况下的转速控制,系统具有良好的稳态及动态性能。     

多尺度特征提取和多级别特征融合的显著性目标检测方法

目前主流的显著性目标检测方法通常采用短连接加权的方式融合多级别特征信息,这种方式无法精准有效的控制信息流的传递。而且,现有的检测方法通常采用单一的特征检测,导致显著性目标区域与背景的边界不连续、易模糊。因此,本文提出一种多尺度特征提取和多级别特征融合的显著性目标检测方法。首先,利用不同扩张率的空洞卷积获取多尺度的上下文信息,弥补单一特征检测带来的不足。其次,提出一个多级别特征融合模块,该模块有效的利用浅层特征、深层特征和全局上下文特征信息之间的分布特性进行融合,不仅可以抑制噪声的传递,而且可以更有效地恢复显著性目标的空间细节结构信息。在5个公开的数据集上进行的实验结果表明: 相比较其它13种主流的检测方法,本文方法检测的显著图边缘轮廓连续性更好、空间结构细节信息更清晰,在综合指标(F-measure)、平均绝对误差(MAE)、结构化度量(S-measure)、精准率-召回率(PR)曲线和F-score曲线等指标上均有明显的提升。     

场效应晶体管弧焊逆变器可靠性研究

本文讨论了功率MOSFET晶体管弧焊逆变器的工作可靠性及其影响因素，并指出了弧焊逆变器设计中应注意的问题。     

基于单片机和DSP的数字化IGBT逆变焊机研究

主要讨论了在IGBT逆变焊机数字化改造中如何用单片机来实现面板事务管理，用DSP来实现焊接动态过程的控制问题，阐述了其硬件与软件的设计方法，论述了DSP和单片机之间通信的有关问题。     

基于储能型开关电感准Z源逆变器的模型预测控制

针对传统准Z源逆变器(quasi-Z-Source Inverter,QZSI)升压能力和功率协调控制能力的不足,本文提出将储能电池与开关电感型QZSI相结合构成储能型开关电感QZSI(Energy-Storage Switched-Inductor QZSI,ES-SLQZSI),提高了系统升压倍数和功率协调能力,并针对ES-SLQZSI系统,提出一种基于有限集模型预测控制(Finite Control Set-Model Predictive Control,FCS-MPC)结构的功率控制策略,在单级变换系统中实现了最大功率点追踪(MPPT)和并网功率控制。建立了ES-SLQZSI的离散时间模型,基于此模型设计预测函数与代价函数。然后,设计光伏功率MPPT模块和输出功率管理模块。相比于传统多级结构的储能光伏系统,该系统结构简单,无需额外的DC-DC变换器;相比于传统双环PI PWM控制策略,该方法简单易行,所需PI控制器少,无需PWM调制器;动态响应速度优良,适合被控变量较多的非线性系统。仿真结果验证了控制策略的有效性。     

5L-ANPC逆变器中器件过电压分析及抑制

针对光伏发电系统中的五电平中点有源钳位型逆变器进行研究,分析并抑制了三类引起低压器件过电压的问题。首先,通过引入吸收电容,抑制换流回路过长引起的高关断应力;其次,优化动作时序抑制前级高压器件切换引起的低压器件过电压;然后,设计特殊的关机模式抑制传统驱动全封锁关机造成的过电压问题。最后,在60kW的实验样机上验证了电压应力抑制方法的有效性。     

单级Cuk集成式升压逆变器的电路拓扑研究

针对低输入电压的逆变场合,提出一种单级Cuk集成式升压逆变器拓扑结构。其通过共用功率元件,将传统逆变器与2个Cuk变换电路集成,并借助改变电容放电路径实现升压逆变。与其他单级升压逆变结构相比,该结构所用器件少,结构紧凑且对称。介绍了该逆变器的电路结构,分析了不同导电模式下的电路工作状态以及升压网络的临界状态,最后在理论分析的基础上,对集成式逆变拓扑进行了仿真和实验验证,验证了该逆变器理论分析的正确性。该变换器具有升压能力高、集成度高的优点。     

高效高功率密度车载双向电能变换器设计

研究设计了一种用于电动汽车电池充放电的车载双向电能变换器。充电状态下,前级采用PWM整流技术,后级采用移相全桥零电压开关电路,实现电气隔离高效的降压变换。放电状态下,双向DC-DC变换器实现升压变换,双向AC-DC作为单相全桥逆变器采用电压前馈、电压电流双闭环控制策略。本系统采用全控型器件GaN控制电流电压通断,能够使得电流电压在正负四象限工作,实现能量的正向和反向的双向传递。依据此方案设计一款开关频率100 kHz、输出功率2 kW的原理样机,经测试该系统能够有效实现能量的双向流动,并且有效提升了效率和功率密度,验证了方案的可行性。