基于EMD的电能质量扰动检测与分类方法

针对电能质量扰动信号的检测和分类问题,提出了一种基于EMD的电能质量扰动检测与分类方法,并对常见的几种扰动信号进行仿真。应用该方法检测扰动发生时间、持续时间以及扰动的频率与幅值。仿真结果表明,所提算法简洁有效,能够准确分析电能质量扰动信号,可以估计电压凹陷、电压凸起以及电压中断等扰动信号的变化幅度和频率。     

引起10kV高压并联电容器组损毁原因分析

高压并联电容器组作为电力系统中重要的补偿装置,对电网的安全稳定运行起到至关重要的作用。针对10kV高压并联电容器组在运行中频繁发生事故的问题,对1起典型电容器组事故进行了深入分析,给出了相应结论及合理化建议,可为类似事故的原因分析及预防提供参考。     

箝位二极管承受低电压的有源箝位谐振直流环节逆变器

为解决无源箝位谐振直流环节逆变器辅助电路中采用耦合电感辅助换流（即抽头电感法）所引起的箝位二极管两端承受的电压应力过大问题,提出一种箝位二极管承受低电压的有源箝位谐振直流环节逆变器,该逆变器采用有源箝位的方法可使箝位二极管两端承受的最大反向电压不超过直流母线电压的最大值.且该逆变器的辅助谐振电路中只有一个辅助开关器件,箝位电路中无需设置箝位开关,控制简单且硬件成本较低.此外,在箝位电路的作用下可将逆变器的直流母线电压箝位在输入直流电压的1.1~1.3倍,有效地降低了电压应力.以各个阶段下的等效电路为基础,对电路的工作过程进行了分析,并进行了实验验证,实验结果表明开关器件实现了软开关,且在额定功率3kW条件下,逆变器的效率达到96.5%.因此,该拓扑结构能够有效地提高工作效率.     

新型三相谐振极软开关逆变器

为提高三相逆变器的转换效率,提出了一种新型三相谐振极软开关逆变器拓扑结构,通过在每相桥臂上增加结构简单的辅助电路,实现了主开关的零电压软开通和零电流软关断.逆变器主开关采用金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET）或者绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）时,都能实现无损耗切换,解决了MOSFET内部结电容造成的容性开通损耗问题和IGBT拖尾电流造成的关断损耗问题.分析了电路的工作过程,实验结果表明开关器件完成了软切换.因此,该拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义.     

具有软开关功能的三相谐振直流环节逆变器

为实现三相逆变器节能运行,提出一种具有软开关功能的三相谐振直流环节逆变器.直流侧的辅助谐振电路将参与换流过程,使直流环节电压在桥臂上的主开关动作之前变化到零,主开关能完成零电压软切换动作,通过降低开关损耗来实现逆变器节能运行.分析了1个开关周期内的电路工作流程.实验结果显示开关器件动作时处于软切换.因此,该辅助谐振电路结构对于研发节能型三相逆变器具有参考价值.     

新型单相全桥无源软开关逆变器

为改善单相全桥逆变器的运行效率,设计出了一种新型单相全桥无源软开关逆变器,在每个开关周期的换流过程中,利用逆变器的低损耗辅助谐振电路,使开关器件实现软切换以节约电能.辅助谐振电路只含有电感、电容和二极管等无源器件,不会使逆变器的控制变复杂.此外,在逆变器处于死区状态下,负载电流可通过辅助电路进行续流,减小了死区状态对逆变器输出电流波形的不利影响.文中分析了电路的工作过程,在功率为3kW的单相样机上的实验结果表明开关器件能实现软开关,逆变器输出电流波形的畸变率得到了改善.因此,该拓扑结构对于研发高性能单相全桥逆变器具有重要参考价值.     

具有低能耗辅助电路的三相谐振极逆变器

为优化三相逆变器的效率,提出了一种具有低能耗辅助电路的三相谐振极逆变器,其各相桥臂上分别设置了辅助电路.在辅助电路工作时,主开关可实现零电压软切换,辅助开关可实现零电流软切换,使开关损耗明显降低.此外,在辅助电路的谐振状态结束之后,谐振电感中的剩余电能将只通过1个二极管回馈给储能电容,降低了电能回馈时的辅助电路损耗,有利于实现辅助电路的低能耗.说明了电路的工作流程。实验波形显示主开关和辅助开关能完成软切换.该研究成果对于研发高效率三相逆变器具有参考意义.     

高效率单相全桥零电流开关谐振极逆变器

为改善单相全桥逆变器的效率,提出了一种新型高效率单相全桥零电流开关谐振极逆变器拓扑结构.在桥臂上的辅助谐振电路参与换流的过程中,逆变器的开关器件可实现零电流软关断.当开关器件为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)时,IGBT实现零电流软关断可使其拖尾电流导致的关断损耗等于零,有利于改善以IGBT作为开关器件的单相全桥逆变器的效率.分析了电路工作流程.实验结果显示出开关器件完成了零电流软切换动作.因此,对于研发以IGBT作为开关器件的高效率单相全桥逆变器,该拓扑结构具有一定的参考价值.     

单相全桥三电平节能逆变器

随着开关频率的提高,单相全桥逆变器处于硬开关切换时的开关损耗也会明显增大,将导致逆变器处于低效率运行.为解决这一问题,提出了一种单相全桥三电平节能逆变器.通过设置辅助换流电路,利用谐振使主开关并联的电容的电压下降到零,主开关可实现零电压切换,而且在换流过程中,两组双向辅助开关可分别实现零电压切换和零电流切换.分析了电路的工作状态,实验结果表明主开关和辅助开关都能实现软切换.因此该单相全桥三电平逆变器可实现高效率运行.     

结构简单的谐振极型零电流软开关逆变器

针对谐振极型零电流软开关逆变器的拓扑电路的辅助开关较多所导致的逆变器体积大、成本高、效率低以及控制策略复杂等问题,提出一种结构简单的谐振极型零电流软开关逆变器拓扑电路,逆变器的每一相仅使用了1个辅助开关、1个谐振电感、1个谐振电容和2个辅助二极管来完成电路谐振。因此,该拓扑电路可以减小逆变器体积,降低成本,简化控制策略和提高效率。分析了逆变器在不同模式下的工作原理,给出了软开关实现条件和实际参数设计过程,建立了辅助电路功率损耗的数学模型。制作了一台2 k W的单相实验样机和一台6 k W的三相实验样机,实验结果表明该逆变器的主开关和辅助开关器件都可以实现零电流软开关。该软开关逆变器可以降低损耗和提高效率。