基于FPGA的综合潮流控制器的设计与实现

分析了同相牵引供电系统的结构与原理,并提出了综合潮流控制器的一种设计与实现方案。该方案通过采用改进的瞬时无功功率检测方法,计算出补偿电流并通过控制背靠背的SVG系统实现同相牵引供电和电能质量综合治理。详细介绍了以FPGA为核心的综合潮流控制器的设计和实现方法,该控制器由先进的FPGA、A/D转换和IGBT等电路构成,通过对多路电压、电流实时输入信号进行采集和处理,由FPGA快速计算生成指令电流,最后再通过滞环调制方式控制背靠背的SVG系统从而实现同相牵引供电。仿真和实验验证了方案的正确性和有效性。     

基于多端口变压器的串联锂电池均压电路

串联电池组需要均压措施保证其容量、寿命和安全.该文提出一种基于多端口变压器的串联锂电池均压电路,通过主动和被动两种均压路径实现高可控与高效率的整体均压.与同类均压电路相比,无需附加额外电路,且变压器绕组和开关管数量减少一半.通过电路建模分析确定设计变压器电压比等关键参数的约束条件,并在传统平均电压控制策略的基础上提出预测电压和最低电压两种控制策略.最后,针对24串联锂电池组设计基于GaN开关器件和平面多端口变压器的均压样机,实验结果表明,所提电路和控制方法具有良好的均压速度和效率.     

基于小波包多频带分解实现谐波抑制与无功补偿

提出一种子频带分解实现多通道有源滤波与无功补偿的新方法。该方法根据无功和谐波的频域分布特性,将补偿容量按频带分配到各子通道,不同通道采用不同功率模块予以补偿,避免了电力电子器件开关频率与功率等级的矛盾。该文讨论了小波包滤波器组算法实现多通道子带滤波方法的补偿原理,分析了循环缓存实现周期边界延拓方式在系统频率波动时的检测结果,并提出锁相环(PLL)调整缓存深度的解决方案。仿真结果表明,该方法具有较好的动静态性能,同时能够补偿三相不对称的负载电流畸变分量,适合应用在大容量有源滤波与无功补偿的场合。     

一种新型同相牵引供电系统均流性能研究

研究基于三相-单相变换器的同相牵引供电系统的均流性能。该系统可以完全取消牵引网电分相装置,在牵引网和电网间可以直接进行有功传递,极大改善了电能质量,是一种理想的同相牵引供电系统。建立了该系统的两变电所并网模型与牵引网阻抗模型,分析了系统环流特性和下垂特性,得出该系统具有下垂外特性,可以运用下垂控制实现多个变换器并联运行,并实现系统均流控制,在此基础上给出了该系统的并网控制方法。仿真结果验证了理论分析的正确性。