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模拟直流发电机的光伏变换器控制稳定性分析 预览
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作者 张凯涛 张辉 +1 位作者 支娜 谭树成 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期115-116,120共3页
提出一种功率分配型虚拟直流发电机(VDCG)控制策略,使光伏变换器具备直流发电机惯性和阻尼。建立光伏变换器下垂控制与VDCG控制小信号模型,利用阻抗比判据对两种控制策略小信号稳定性进行对比分析,仿真和实验结果表明VDCG控制具有较强... 提出一种功率分配型虚拟直流发电机(VDCG)控制策略,使光伏变换器具备直流发电机惯性和阻尼。建立光伏变换器下垂控制与VDCG控制小信号模型,利用阻抗比判据对两种控制策略小信号稳定性进行对比分析,仿真和实验结果表明VDCG控制具有较强小信号稳定性,验证了该控制策略的可行性。 展开更多
关键词 虚拟直流发电机 光伏变换器 下垂控制 小信号模型
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面向储能系统应用的隔离型双向DC-DC变换器分析方法与控制技术综述 预览
2
作者 孙凯 陈欢 吴红飞 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期1-9,共9页
对储能系统中的隔离型双向DC-DC变换器进行了较为全面的调研。首先介绍了储能系统的研究发展背景和其对高效率高功率密度隔离型双向DC-DC变换器的要求,然后对近年来隔离型双向DC-DC变换器的国内外研究现状进行了综述,并着重对CLLC谐振... 对储能系统中的隔离型双向DC-DC变换器进行了较为全面的调研。首先介绍了储能系统的研究发展背景和其对高效率高功率密度隔离型双向DC-DC变换器的要求,然后对近年来隔离型双向DC-DC变换器的国内外研究现状进行了综述,并着重对CLLC谐振变换器和双有源桥(DAB)变换器的分析方法和控制技术进行了比较分析。CLLC谐振变换器和DAB变换器都适合于未来大规模储能系统的应用需要,其中DAB变换器技术已经趋于更加成熟,有望率先实现规模化应用,CLLC谐振变换器则在中小功率范围内更具效率、功率密度的优势,随着设计技术和制造工艺的不断进步,其应用前景也十分广阔。 展开更多
关键词 储能系统 隔离型双向直流变换器 双有源桥 谐振变换器
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光储直流微电网自主功率平衡控制研究 预览
3
作者 姚建双 张辉 +1 位作者 支娜 张凯涛 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期101-103,共3页
为抑制光储直流微电网中光伏输出功率不确定和不稳定导致的功率不自主平衡,采用一种根据直流母线电压自动转换工作模式的功率自主平衡控制方法,保证功率自主平衡,有效抑制功率波动,提高光储直流微电网安全可靠运行能力,实验验证了... 为抑制光储直流微电网中光伏输出功率不确定和不稳定导致的功率不自主平衡,采用一种根据直流母线电压自动转换工作模式的功率自主平衡控制方法,保证功率自主平衡,有效抑制功率波动,提高光储直流微电网安全可靠运行能力,实验验证了该控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 直流母线电压 功率平衡
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基于复合控制的LCL型并网逆变器研究 预览
4
作者 姚建双 张辉 +1 位作者 支娜 张凯涛 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期85-87,共3页
提出一种适用于LCL型并网逆变器含电容电流前馈和逆变输出电流反馈的控制策略,用来抑制并网逆变器LCL谐振,采用有源阻尼法比例谐振(PR)+重复控制(RC)来控制逆变输出电流从而间接控制并网电流以抑制电网电压波动,实现并网电流对电... 提出一种适用于LCL型并网逆变器含电容电流前馈和逆变输出电流反馈的控制策略,用来抑制并网逆变器LCL谐振,采用有源阻尼法比例谐振(PR)+重复控制(RC)来控制逆变输出电流从而间接控制并网电流以抑制电网电压波动,实现并网电流对电网电压的跟踪,提高功率因数。实验结果表明所提控制策略的可行性。 展开更多
关键词 逆变器 电容电流前馈 谐振尖峰 重复控制
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光储直流微电网自适应下垂控制策略研究 预览
5
作者 张凯涛 张辉 +1 位作者 支娜 姚建双 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期87-88,124共3页
分析传统下垂控制母线电压偏移较大的原因,提出一种新型自适应下垂控制策略。建立变换器下垂系数与负载功率之间的数学模型,自主调整下垂系数使直流母线电压稳定在额定值。构建直流微电网仿真模型和实验台架,在相同工况下对传统下垂... 分析传统下垂控制母线电压偏移较大的原因,提出一种新型自适应下垂控制策略。建立变换器下垂系数与负载功率之间的数学模型,自主调整下垂系数使直流母线电压稳定在额定值。构建直流微电网仿真模型和实验台架,在相同工况下对传统下垂控制策略和所提控制策略进行对比,仿真和实验结果表明此方法可保持母线电压基本恒定,抑制变换器间环流,并可根据光伏单元自身容量按比例分配负载功率。 展开更多
关键词 微电网 自适应下垂控制 电压偏移 母线电压恒定 环流抑制
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转动惯量对虚拟同步发电机输出特性的影响分析 预览 被引量:1
6
作者 宋琼 张辉 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期28-30,共3页
逆变器通过嵌入转子运动方程模拟同步发电机的下垂控制,可实现虚拟同步发电机(VSG)惯性特性,使其具有实际同步发电机抵御负荷扰动的能力。分析了转动惯量对离网模式下并联瞬间有功功率和负载频繁波动对频率的影响机理,在Matlab/Si... 逆变器通过嵌入转子运动方程模拟同步发电机的下垂控制,可实现虚拟同步发电机(VSG)惯性特性,使其具有实际同步发电机抵御负荷扰动的能力。分析了转动惯量对离网模式下并联瞬间有功功率和负载频繁波动对频率的影响机理,在Matlab/Simulink仿真平台和1kW功率等级实验台架上验证了分析的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 转动惯量 频率调节
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微电网逆变器惯性电压下垂控制策略研究 预览
7
作者 杨帆 张辉 +1 位作者 王帆 姚建双 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第12期93-94,共2页
基于虚拟同步发电机(VSG)的微电网逆变器在频率调节时对电网呈现友好性,但电压下垂控制因缺乏惯性在无功功率增大时产生的瞬时电压跌落会影响其运行稳定性。在此借鉴调频单元嵌入转动惯量的思想.在电压下垂控制中加入微分负反馈使其具... 基于虚拟同步发电机(VSG)的微电网逆变器在频率调节时对电网呈现友好性,但电压下垂控制因缺乏惯性在无功功率增大时产生的瞬时电压跌落会影响其运行稳定性。在此借鉴调频单元嵌入转动惯量的思想.在电压下垂控制中加入微分负反馈使其具有惯性,改善无功电压跌落时的动态特性。 展开更多
关键词 微网逆变器 电压下垂 惯性
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考虑非理想器件模型的电力电子系统状态方程分析法 预览
8
作者 凌亚涛 赵争鸣 +2 位作者 杨祎 李帛洋 袁立强 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第13期51-59,共9页
针对目前电力电子仿真软件存在的对功率开关器件电磁瞬态过程仿真不够准确,强刚性电路引起数值仿真计算发散等问题,提出一种基于量化状态系统(QSS)的离散状态事件驱动(DSED)仿真分析方法。该方法需要加入自动识别电力电子系统开... 针对目前电力电子仿真软件存在的对功率开关器件电磁瞬态过程仿真不够准确,强刚性电路引起数值仿真计算发散等问题,提出一种基于量化状态系统(QSS)的离散状态事件驱动(DSED)仿真分析方法。该方法需要加入自动识别电力电子系统开关过程以及根据电路拓扑和所处状态自动列写状态方程的相关算法。针对该需求提出一种基于图论方法的状态方程及输出方程提取分析方法。首先,经理论分析得到,将选用的器件模型代入电路可以得到状态方程的标准形式;进而,提出电力电子系统电路的参数结构矩阵程式化列写方法,并基于此方法针对开关电路每一次开关器件切换都需要重新列写状态方程这一特点进行了相关分析。最后,对几个典型电力电子系统电路进行仿真计算,结果证明了该提取分析方法的有效性。 展开更多
关键词 状态方程分析法 器件非理想特性 器件模型 离散状态事件驱动 仿真性能
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基于能量流图的电力电子系统可视化设计与分析 预览 被引量:1
9
作者 顾小程 赵争鸣 +1 位作者 冯高辉 李婧 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第13期60-68,共9页
电力电子系统通过功率半导体器件的开关控制来实现电磁能量的高效变换,提高系统的变换能力和可靠性是其终极目标。尝试以系统中的能量及能量流为状态变量进行建模,建立变换系统的能流模型,可视化并直观地描述电力电子变换系统电磁能... 电力电子系统通过功率半导体器件的开关控制来实现电磁能量的高效变换,提高系统的变换能力和可靠性是其终极目标。尝试以系统中的能量及能量流为状态变量进行建模,建立变换系统的能流模型,可视化并直观地描述电力电子变换系统电磁能量的分布和传递情况。以较复杂的多端口组合式电力电子变换器为例,建立“能流”的基本概念,设计构建能流图拓扑并给出可视化设计方法,结合科学计算可视化技术设计静态和动态界面,构建了一种基于能量流图分析方法的电力电子变换器系统设计和分析平台。仿真和实验结果表明,能量流图分析方法能有效地表征电力电子系统大时间尺度的换流过程。 展开更多
关键词 电力电子系统 能流拓扑 可视化
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基于开关组合规律的双有源桥DC-DC 变换器传输功率特性 预览 被引量:6
10
作者 谷庆 袁立强 +2 位作者 聂金铜 李婧 赵争鸣 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第13期69-79,共11页
双有源桥DC-DC变换器(DAB)采用移相控制时拥有三个互相独立的移相自由度,通过DAB一次侧、二次侧输出电压的解耦,将三个移相自由度任意组合下的DAB工作状态划分为12个模式。对12个模式的传输功率分别进行计算,推导各模式下传输功率... 双有源桥DC-DC变换器(DAB)采用移相控制时拥有三个互相独立的移相自由度,通过DAB一次侧、二次侧输出电压的解耦,将三个移相自由度任意组合下的DAB工作状态划分为12个模式。对12个模式的传输功率分别进行计算,推导各模式下传输功率的取值范围,并在此基础上对三重移相控制下DAB的传输功率特性进行研究。通过对三个移相自由度做一些特殊赋值,三重移相控制可以简化为单重移相控制、拓展移相控制和双重移相控制,研究这四种移相控制方法的传输功率范围,并对它们功率传输的灵活性进行比较。最后,通过实验验证了理论分析结果。 展开更多
关键词 双有源桥DC-DC 变换器 开关组合 三重移相控制 传输功率
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高储能密度电感的设计 预览 被引量:2
11
作者 李臻 于歆杰 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第13期125-129,共5页
电感作为电感储能型脉冲电源的核心元件,其结构及参数直接影响脉冲电源的性能指标。电感设计的关键环节是获得最高的储能密度,Brooks线圈等高品质因数电感虽然具有高储能密度,但是由于在计算电感储能密度时,电感体积的计算方法不同... 电感作为电感储能型脉冲电源的核心元件,其结构及参数直接影响脉冲电源的性能指标。电感设计的关键环节是获得最高的储能密度,Brooks线圈等高品质因数电感虽然具有高储能密度,但是由于在计算电感储能密度时,电感体积的计算方法不同,导致由给定材料绕制的Brooks线圈并不一定具有最高的储能密度。本文电感设计时基于空心平面螺旋型线圈,通过分析给定范围内的线圈参数,计算并寻找具有最高储能密度的电感。通过实验验证了该方法的准确性。最后,比较了该方法的寻优结果与Brooks线圈参数,验证了该方法在寻找高储能密度电感方面的优势。 展开更多
关键词 电感 储能密度 Brooks 线圈 空心平面螺旋型线圈
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电动汽车无线充电电路互感优化及功效特性分析 预览 被引量:3
12
作者 张辉 王换民 +1 位作者 李宁 刘苗苗 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2017年第3期104-105,共2页
功率和效率是无线电能传输(WPT)电路的重要指标,而互感、负载等参数直接影响WPT的功率和效率特性。推导了电动汽车无线充电串,串并(S/SP)补偿拓扑电路的功率和效率表达式,并优化电路互感参数,使电路传输功率和效率达到整体最... 功率和效率是无线电能传输(WPT)电路的重要指标,而互感、负载等参数直接影响WPT的功率和效率特性。推导了电动汽车无线充电串,串并(S/SP)补偿拓扑电路的功率和效率表达式,并优化电路互感参数,使电路传输功率和效率达到整体最优设计。仿真和实验验证了S/SP补偿拓扑电路功效特性分析的可行性。 展开更多
关键词 无线电能传输 补偿 互感优化
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驱动回路参数对碳化硅MOSFET 开关瞬态过程的影响 预览 被引量:2
13
作者 王旭东 朱义诚 +1 位作者 赵争鸣 陈凯楠 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第13期23-30,共8页
在电力电子系统中,碳化硅(SiC)MOSFET的开关特性易受系统杂散参数的影响,表现为电磁能量脉冲形态属性的非理想特性,并进一步影响系统效率和可靠性。针对SiCMOSFET,首先分析控制脉冲、驱动脉冲及电磁能量脉冲三者间形态属性的关系... 在电力电子系统中,碳化硅(SiC)MOSFET的开关特性易受系统杂散参数的影响,表现为电磁能量脉冲形态属性的非理想特性,并进一步影响系统效率和可靠性。针对SiCMOSFET,首先分析控制脉冲、驱动脉冲及电磁能量脉冲三者间形态属性的关系,提取影响SiCMOSFET开关瞬态过程的关键参数,即开关过程中的dv/dt和di/dt。基于SiCMOSFET的开关过程,分析驱动回路参数对dv/dt和di/dt的影响,并通过PSpice仿真及搭建SiCMOSFET双脉冲测试实验平台进行分析和比较。在此基础上,对基于驱动回路参数的瞬态控制方法进行对比分析,为实际应用中对SiCMOSFET的开关特性改善提供重要的理论基础。 展开更多
关键词 碳化硅MOSFET 脉冲 杂散参数 开关特性
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电力电子系统中的功率脉冲时序组合与逻辑组合 预览 被引量:1
14
作者 陈凯楠 赵争鸣 袁立强 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第13期31-40,共10页
从电力电子系统的底层脉冲组合理论出发,对功率脉冲时序组合与逻辑组合的概念、方法和实现进行总结提炼分析。针对功率脉冲纯时序组合的局限性,提出功率脉冲及功率脉冲序列的逻辑组合方法,并对其组合思路和应用场景进行分析归纳。由... 从电力电子系统的底层脉冲组合理论出发,对功率脉冲时序组合与逻辑组合的概念、方法和实现进行总结提炼分析。针对功率脉冲纯时序组合的局限性,提出功率脉冲及功率脉冲序列的逻辑组合方法,并对其组合思路和应用场景进行分析归纳。由于基于不同脉冲逻辑组合思路的两种典型应用,即多电平技术和倍频策略,均可以有效提高系统变换性能,以电力电子功率放大器为分析对象,对二者的谐波特性和适用性进行对比分析,以此作为上述理论的一个分析应用实例。通过电力电子系统中脉冲组合方法论的研究,有助于从更为底层的角度对相关技术进行系统认识,从而延伸拓展出新的脉冲组合与实现方式,推动电力电子技术的发展。 展开更多
关键词 脉冲时序组合 脉冲逻辑组合 倍频策略 谐波分析
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基于离散状态事件驱动的电力电子瞬态过程仿真方法 预览
15
作者 檀添 赵争鸣 +2 位作者 李帛洋 凌亚涛 陈凯楠 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第13期41-50,共10页
为分析计算电力电子系统的电磁瞬态过程,需采用非理想开关器件模型,并计及电路中的杂散参数和控制回路中的时间延迟等,此时描述电力电子系统的数学模型呈现出高阶非线性特性,且往往具有较强的刚性。采用常规微分方程的数值解算方法... 为分析计算电力电子系统的电磁瞬态过程,需采用非理想开关器件模型,并计及电路中的杂散参数和控制回路中的时间延迟等,此时描述电力电子系统的数学模型呈现出高阶非线性特性,且往往具有较强的刚性。采用常规微分方程的数值解算方法对于这种非线性的电力电子系统瞬态过程进行仿真求解,存在仿真时间超长和数值稳定性很差的问题。为解决这一问题,基于离散状态事件驱动(DSED)思想提出一类电力电子瞬态过程数值仿真方法,摒弃对时间离散的常规数值解算,而直接以状态量的变化值作为仿真计算依据。理论推证和仿真解算比较结果表明:该方法能有效缩短解算时间,同时解决了常微分方程组的刚性问题,使得解算具有很好的数值稳定性。 展开更多
关键词 电力电子瞬态分析 离散状态事件驱动 仿真计算
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单级式自动均流大功率LED驱动电源分析 预览
16
作者 屈满满 张辉 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2016年第12期29-31,共3页
Boost功率因数校正(PFC)电路与LLC谐振电路共用开关管,采用平衡电容解决大功率发光二极管(LED)驱动电源在多路半导体LED并联时的均流,实现单级式自动均流LED驱动电源方案,驱动电路结构简化,电路参数设计简单,仿真和实验结果验证了... Boost功率因数校正(PFC)电路与LLC谐振电路共用开关管,采用平衡电容解决大功率发光二极管(LED)驱动电源在多路半导体LED并联时的均流,实现单级式自动均流LED驱动电源方案,驱动电路结构简化,电路参数设计简单,仿真和实验结果验证了该驱动的有效性。 展开更多
关键词 驱动电源 发光二极管 自动均流
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基于双向变换器的LED照明驱动电源的研究 预览
17
作者 胡洋 张辉 王盼盼 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2016年第12期32-34,共3页
针对发光二极管(LED)照明驱动电源中采用的双向变换器,分析其能消除功率不平衡,推导出LED驱动电流纹波系数与双向变换器电容储存能量之比,提出一种驱动电流直接控制策略,构建PSIM仿真模型和35 W的实验样机,结果验证了控制策略的有效性。
关键词 驱动电源 发光二极管 双向变换器
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T型三电平逆变器的共模干扰机理研究 预览 被引量:2
18
作者 孙凯 王全东 +1 位作者 李方正 孟宪波 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2016年第3期1-7,共7页
通过对T型三电平逆变器拓扑结构和工作模态的分析,得出逆变器共模电压的主要产生原因,推导了传统正弦PWM控制下共模电压的傅立叶表达式,并分析了其谐波成分。提出了T型三电平逆变器的共模传导电磁干扰高频等效电路模型,将基于该模型的... 通过对T型三电平逆变器拓扑结构和工作模态的分析,得出逆变器共模电压的主要产生原因,推导了传统正弦PWM控制下共模电压的傅立叶表达式,并分析了其谐波成分。提出了T型三电平逆变器的共模传导电磁干扰高频等效电路模型,将基于该模型的共模电流频谱仿真结果和在T型三电平逆变器实验样机上获取的实测结果进行了对比分析,二者相互吻合,验证了本文提出的高频等效电路模型。本文的研究成果为T型三电平逆变器的共模电磁干扰抑制提供了重要的基础。 展开更多
关键词 T型逆变器 共模干扰 共模电压 高频等效模型
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有源电力滤波器两种电流检测方式研究 预览 被引量:7
19
作者 李晶晶 赵争鸣 葛俊杰 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2014年第2期52-56,62共6页
按照电流检测方式划分,有源电力滤波器可以分为网侧电流检测和负载侧电流检测两种方式.本文旨在从补偿效果以及系统稳定性两个方面对这两种电流检测方式进行比较.理论分析表明:在理想状况下,两种电流检测方式互为等效.但当考虑到电流... 按照电流检测方式划分,有源电力滤波器可以分为网侧电流检测和负载侧电流检测两种方式.本文旨在从补偿效果以及系统稳定性两个方面对这两种电流检测方式进行比较.理论分析表明:在理想状况下,两种电流检测方式互为等效.但当考虑到电流传感器的非理想特性、检测误差和控制误差等因素时,网侧电流检测方式相较于负载侧电流检测方式补偿精度高,但是属于直接控制的网侧电流检测方式对负载扰动敏感,存在系统稳定性问题.仿真和实验结果证明上述结论的正确性. 展开更多
关键词 有源电力滤波器 网侧电流检测 负载侧电流检测 系统稳定性
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数字化集成保护控制系统的实现方案 被引量:4
20
作者 曹润彬 董新洲 +4 位作者 王宾 施慎行 BAK Dominik 何世恩 孙辰军 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期149-155,共7页
变电站数字化、智能化为站域信息共享提供了技术保障,因此开发了一种新型数字化集成保护控制(DIPC)系统.系统主要由设备层智能终端(IT)、合并单元(MU)和系统层多功能保护控制器(MPCU)三大核心部分构成,分别给出了它们的硬件架... 变电站数字化、智能化为站域信息共享提供了技术保障,因此开发了一种新型数字化集成保护控制(DIPC)系统.系统主要由设备层智能终端(IT)、合并单元(MU)和系统层多功能保护控制器(MPCU)三大核心部分构成,分别给出了它们的硬件架构和软件设计方案.该系统基于IEC61850标准,采用两级相量计算和保护起动判据,提高了保护的快速性和可靠性.测试结果表明,该系统可对故障作出快速、可靠的反应,其集成通信和运算能力满足保护跳闸的要求. 展开更多
关键词 变电站 数字化集成保护控制系统 多功能保护控制器 智能终端 合并单元
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