模块化高压大容量DC/DC变换器综述 被引量：4

1

作者 张书鑫 赵若凡 刘鸿鹏 《东北电力大学学报》 2024年第1期52-60,共9页

随着新能源发电占比增加和电网规模的不断扩大,直流输电系统的容量不断提升,含有不同电压等级的直流电网是未来发展的必然趋势。在此背景下,DC/DC变换器作为直流电网关键设备,在多电压等级互联场景中发挥着重要作用。文中首先对已有的... 随着新能源发电占比增加和电网规模的不断扩大,直流输电系统的容量不断提升,含有不同电压等级的直流电网是未来发展的必然趋势。在此背景下,DC/DC变换器作为直流电网关键设备,在多电压等级互联场景中发挥着重要作用。文中首先对已有的模块化高压大容量DC/DC变换器进行归纳、分类和比较,然后阐述了目前模块化高压大容量DC/DC变换器的拓扑结构、工作原理与特点,并针对其特点提出了不同变换器的适用场景,最后对未来的研究方向提出了建议。 展开更多

关键词 柔性直流输电 直流电网 模块化多电平换流器 模块化高压大容量DC/DC变换器

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受杂散电感影响的大容量变换器中IGCT关断特性研究 被引量：32

2

作者 易荣 赵争鸣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第31期115-120,共6页

集成门极换流晶闸管(IGCT)是大容量变换器高效可靠运行的重要元件。电路杂散电感会严重地影响IGCT的关断特性,增大器件的电压应力和关断损耗,甚至导致器件损坏。以基于IGCT的12 50kW/6kV三电平变频器为例,通过理论分析、仿真和实验,深... 集成门极换流晶闸管(IGCT)是大容量变换器高效可靠运行的重要元件。电路杂散电感会严重地影响IGCT的关断特性,增大器件的电压应力和关断损耗,甚至导致器件损坏。以基于IGCT的12 50kW/6kV三电平变频器为例,通过理论分析、仿真和实验,深入研究杂散电感对IGCT关断特性的影响。通过引入影响因子的概念,评估不同支路杂散电感影响的严重程度,据此提出杂散电感的设计原则。结合变换器柜上的单管IGCT测试方案,使得杂散电感和IGCT关断特性的准确预估成为可能,为基于IGCT的大容量变换器的设计和优化提供了重要的指导。 展开更多

关键词 杂散电感 集成门极换流晶闸管 关断特性 大容量变换器

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集成直流断路器功能的高压大容量DC/DC变换器 被引量：5

3

作者 全月 王志远 +1 位作者 李彬彬 徐殿国 《中国电力》 CSCD 北大核心 2021年第10期46-54,共9页

高压大容量DC/DC变换器是直流电网中电压变换的关键设备。提出一种集成直流断路器功能的高压大容量DC/DC变换器,利用变换器自身控制实现直流侧短路故障阻断功能,具有轻量化、低成本、高效率的优势。首先,分析该变换器的拓扑结构、工作原... 高压大容量DC/DC变换器是直流电网中电压变换的关键设备。提出一种集成直流断路器功能的高压大容量DC/DC变换器,利用变换器自身控制实现直流侧短路故障阻断功能,具有轻量化、低成本、高效率的优势。首先,分析该变换器的拓扑结构、工作原理,推导子模块、晶闸管、二极管等器件的参数设计依据;然后,提出闭锁子模块和晶闸管阻断故障电流的机制,设计适应于该变换器的控制方案;其次,分别针对正常工况与故障工况进行了仿真与实验验证,结果表明该变换器拓扑结构及控制策略的有效性;最后,通过与其他典型的集成直流断路器功能的DC/DC拓扑进行对比分析,评估所提变换器的技术经济性。 展开更多

关键词 直流电网 高压直流输电 直流断路器 高压大容量DC/DC变换器 直流断路器功能

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用于直流电网的高压大容量DC/DC变换器拓扑研究 被引量：65

4

作者 魏晓光 王新颖 +1 位作者 高冲 张升 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期218-224,共7页

随着世界范围内大力发展直流电网,作为直流电网中关键器件之一的高压大容量DC/DC变换器的研究尤为重要。针对目前关于DC/DC变换器研究主要集中于中低压小功率场合的现状,该文首先从多个角度对直流电网用的高压大容量DC/DC变换器进行了... 随着世界范围内大力发展直流电网,作为直流电网中关键器件之一的高压大容量DC/DC变换器的研究尤为重要。针对目前关于DC/DC变换器研究主要集中于中低压小功率场合的现状,该文首先从多个角度对直流电网用的高压大容量DC/DC变换器进行了需求分析;其次,对现有文献中提出的适用于直流电网的DC/DC变换器拓扑进行了研究,并将输入端串联输出端串联(input-series output-series,ISOS)结构和低压DC/DC变换器相结合,提出了用于直流电网中输入端和输出端均为高电压场合的ISOS型DC/DC变换器。比较分析了不同拓扑变换器的电压变比、开关器件的电气应力和故障处理能力等,为选择合适的高压大容量DC/DC变换器拓扑提供了依据。 展开更多

关键词 高压大容量DC/DC变换器 直流电网 晶闸管谐振式DC/DC变换器 模块化多电平换流器型DC/AC/DC变换器 输入串联输出串联型DC/DC变换器

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《大容量多电平变换器》

5

《电力电子》 2006年第2期56-56,共1页

《大容量多电平变换器》一书是将清华大学电力电子及电机控制实验室10年来积累的关于高压大容量多电平变换技术的大量文献、理论研究成果和工业应用经验，系统的整理和总结。本书由清华大学李永东教授主编。该书以高压变频器的应用为出... 《大容量多电平变换器》一书是将清华大学电力电子及电机控制实验室10年来积累的关于高压大容量多电平变换技术的大量文献、理论研究成果和工业应用经验，系统的整理和总结。本书由清华大学李永东教授主编。该书以高压变频器的应用为出发点，结合电力电子电路的基本规律，详细介绍了多电平变换器技术的主电路结构及分类、分析其工作原理以及相应的控制算法，并结合工程实践给出了几个有代表性的实际系统设计实现的例子，如三电平供电矢量控制和直接转矩控制系统的实现，及多电平变换器在高压大容量调速系统和有源滤波系统中的应用等。此外，该书还介绍了目前国际上较新的研究课题，如多电平变换器的通用PWM控制技术等。 展开更多

关键词 书刊介绍 直接转矩控制系统 电力电子电路 高压变频器 PWM控制技术 工业应用 理论研究成果 有源滤波系统 变换技术 《大容量多电平变换器》

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离散状态事件驱动仿真方法在高压大容量电力电子变换系统中的应用 被引量：10

6

作者 施博辰 赵争鸣 +2 位作者 朱义诚 虞竹珺 鞠佳禾 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2053-2061,共9页

高压大容量电力电子装置在国民经济发展中的需求正在日益增大。然而,由于高压大容量电力电子系统往往由多个变换单元组合而成,结构复杂,时间尺度跨度大,呈现出典型的混杂系统特性,现有仿真软件和方法难以实现准确、高效、稳定的仿真。... 高压大容量电力电子装置在国民经济发展中的需求正在日益增大。然而,由于高压大容量电力电子系统往往由多个变换单元组合而成,结构复杂,时间尺度跨度大,呈现出典型的混杂系统特性,现有仿真软件和方法难以实现准确、高效、稳定的仿真。从电力电子系统的混杂特性出发,以10 kV-2 MW电能路由器装置为仿真算例,展示了所提离散状态事件驱动(DSED)仿真方法在高压大容量电力电子装置仿真中的应用,全面评估该方法与其他仿真软件的性能对比。与目前主流仿真软件相比,DSED方法不仅可以同时实现开关器件瞬态过程和系统级动态过程的准确、高效仿真,其仿真速度相较成熟的电力电子仿真软件如PLECS~?还可以提高1 000倍。DSED为高压大容量电力电子混杂系统的优化设计、高效控制和稳定运行提供了有力的仿真工具。 展开更多

关键词 电力电子 事件驱动 大容量变换器 瞬态仿真 电能路由器 损耗模型 故障恢复

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高压大容量电力电子混杂系统控制技术综述 被引量：25

7

作者 赵争鸣 施博辰 朱义诚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2017-2027,共11页

高压大容量电力电子装置与系统正成为新一代电网系统和大型电力牵引系统中的关键核心设备。实现对电能可靠变换与传输的精确控制,是大容量电力电子装置和系统中的核心问题。针对电力电子混杂系统控制技术进行综述,回顾了控制理论和技术... 高压大容量电力电子装置与系统正成为新一代电网系统和大型电力牵引系统中的关键核心设备。实现对电能可靠变换与传输的精确控制,是大容量电力电子装置和系统中的核心问题。针对电力电子混杂系统控制技术进行综述,回顾了控制理论和技术的发展轨迹以及在电力电子混杂系统应用现状。解析了电力电子混杂系统的控制规律,探讨了几种适合该混杂系统的控制方法及其发展趋势。明确大容量电力电子混杂系统中多时间尺度的连续–离散–连续一体化控制是其核心问题,进而展望电力电子混杂系统控制技术的发展方向。 展开更多

关键词 电力电子 混杂系统 大容量变换器 控制技术 电磁能量平衡 主动驱动控制

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基于IGCT的高压大容量三电平变频调速系统的研制应用

8

作者 孙晓瑛 赵争鸣 袁立强 《电气技术》 2008年第5期13-17,共5页

本文介绍了"基于IGCT的高压大容量三电平变频调速系统"的立项背景、研制历程和取得的技术成果,并阐述了该系统含有的一些主要的关键技术和应用情况。

关键词 高压大容量变换器 IGCT 三电平 变频调速系统 节能增效

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大容量变换器中CAN通信软件的优化设计 被引量：4

9

作者 鲁挺 赵争鸣 +2 位作者 张颖超 白华 袁立强 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1566-1569,共4页

为了解决在强电磁环境下大容量变换器的通信容易中断及误码率高的问题,保证通信系统高效、及时、可靠地传输信息,该文针对大容量变换器中的控制器局域网(CAN),介绍了系统构成和数据类型,分析了不同数据通信的要求,提出了软件设计中需要... 为了解决在强电磁环境下大容量变换器的通信容易中断及误码率高的问题,保证通信系统高效、及时、可靠地传输信息,该文针对大容量变换器中的控制器局域网(CAN),介绍了系统构成和数据类型,分析了不同数据通信的要求,提出了软件设计中需要注意的关键问题并对软件流程进行了优化设计。实验结果表明:优化后的通信系统运行稳定可靠,在强电磁干扰下通信不中断,数据不丢失,通信误码率和系统故障率明显降低。该优化设计方法切实有效。 展开更多

关键词 大容量变换器 控制器局域网(controller area network CAN) 通信软件 优化设计

原文传递

定子双绕组异步电机变频交流发电系统辅助励磁电容和滤波电感的优化设计 被引量：2

10

作者 卜飞飞 胡育文 +2 位作者 黄文新 庄圣伦 施凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期68-77,共10页

提出了定子双绕组异步电机(DWIG)变频交流发电系统中的两个关键参数——辅助励磁电容和滤波电感的优化设计方法。利用DWIG控制绕组无功电流解析表达式对不同转速和负载条件下的控制绕组无功电流进行了分析,获得了它的变化规律,进而确立... 提出了定子双绕组异步电机(DWIG)变频交流发电系统中的两个关键参数——辅助励磁电容和滤波电感的优化设计方法。利用DWIG控制绕组无功电流解析表达式对不同转速和负载条件下的控制绕组无功电流进行了分析,获得了它的变化规律,进而确立了辅助励磁电容的优化原则。待辅助励磁电容优化后,根据控制绕组最大无功电流及电流快速响应要求来确定滤波电感的上限;按照抑制电流谐波能力要求来确定滤波电感的下限。样机实验结果表明,按所提优化设计方法选取的辅助励磁电容和滤波电感是合理、有效的,能保证系统稳定运行,且实现了控制变换器容量的最小化。 展开更多

关键词 变频交流发电系统 定子双绕组异步电机 辅助励磁电容 滤波电感 变换器容量

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一种H桥级联型PWM整流器的直流母线电压平衡控制新方法 被引量：45

11

作者 陶兴华 李永东 孙敏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期85-90,105,共7页

直流电压平衡是H桥级联型整流器(CHBR)控制的主要问题。针对此本文提出了一种电压平衡控制新方法。文中推导了整流器的调制比增量与输出电压之间的关系式。在此基础上,通过反馈的直流电压重新配置调制比,以调节各路直流电压,使之达到平... 直流电压平衡是H桥级联型整流器(CHBR)控制的主要问题。针对此本文提出了一种电压平衡控制新方法。文中推导了整流器的调制比增量与输出电压之间的关系式。在此基础上,通过反馈的直流电压重新配置调制比,以调节各路直流电压,使之达到平衡。文中讨论了在算法实现中遇到的问题,并给出了解决措施,得到一种较好的控制算法。对所提的方法进行了仿真与实验研究。结果表明,该方法适用于多级级联的CHBR拓扑,能够实现对输入电流以及各级输出电压平衡的控制。 展开更多

关键词 大容量变换器 电压平衡控制算法 级联型拓扑

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高压变频器拓扑综述

12

作者 罗如山 刘美 +3 位作者 王涛 曾光 石罡 彭云华 《电子世界》 2015年第24期143-144,共2页

随着电力电子技术和高压变频器的快速发展,高性能不同类型高压拓扑得到广泛应用,实现高压变频器变换技术的途径有器件串并联、电路多重化以及电路级联等。本文对高压变频变换器变换技术的不同类型拓扑结构进行了综合比较以及总结,同时... 随着电力电子技术和高压变频器的快速发展,高性能不同类型高压拓扑得到广泛应用,实现高压变频器变换技术的途径有器件串并联、电路多重化以及电路级联等。本文对高压变频变换器变换技术的不同类型拓扑结构进行了综合比较以及总结,同时对高压变频技术的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 高压变频器 大容量变换器 拓扑结构

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基于功率反馈的H桥级联型整流器电压平衡控制算法 被引量：6

13

作者 陶兴华 李永东 孙敏 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期903-908,共6页

提出了一种基于功率反馈的直流母线电压平衡算法,用于对H桥级联型(cascaded H-bridge,CHB)脉冲宽度调制(PWM)整流器的电压控制。建立了CHB整流器基于平均意义下的数学模型;通过数学分析得到了各级整流器稳态工作时有功功率与调制比之间... 提出了一种基于功率反馈的直流母线电压平衡算法,用于对H桥级联型(cascaded H-bridge,CHB)脉冲宽度调制(PWM)整流器的电压控制。建立了CHB整流器基于平均意义下的数学模型;通过数学分析得到了各级整流器稳态工作时有功功率与调制比之间的关系,依此推出基于功率反馈的电压平衡控制算法,并对该算法的适用条件进行讨论;在MATLAB上进行了4级级联的系统仿真,搭建2级级联的实验样机进行实验研究。仿真与实验结果表明:该算法在满足适用范围的前提条件下,能够实现对多级CHB整流器直流母线电压的平衡控制,且保证电流控制性能良好。 展开更多

关键词 高压大容量变换器 级联H桥型整流器 电压平衡算法 功率反馈

原文传递