【摘 要】
：
逆变器并联运行是实现系统大容量化和功率调控的关键途径,但并联逆变器间零序环流引发的电流畸变、稳定性差等问题随之而来.此外,随着并联系统功率开关管数量的大幅增加,加之运行工况的复杂多变及其自身老化,开关管故障率也随之增加.然而,现有文献均未给出并联系统零序环流抑制下开关管的故障容错控制方法.为此,文中提出基于零序环流抑制的容错控制方法.首先,构建基于“比例+前馈”的零序环流控制器,实时调整两台逆变器的零序占空比之差,完成并联系统的零序环流抑制.然后,通过实时改变故障相的状态切换方式,并辅以“面积等效原理”准
【机 构】
：
山东大学控制科学与工程学院,山东省 济南市 250061
论文部分内容阅读
逆变器并联运行是实现系统大容量化和功率调控的关键途径,但并联逆变器间零序环流引发的电流畸变、稳定性差等问题随之而来.此外,随着并联系统功率开关管数量的大幅增加,加之运行工况的复杂多变及其自身老化,开关管故障率也随之增加.然而,现有文献均未给出并联系统零序环流抑制下开关管的故障容错控制方法.为此,文中提出基于零序环流抑制的容错控制方法.首先,构建基于“比例+前馈”的零序环流控制器,实时调整两台逆变器的零序占空比之差,完成并联系统的零序环流抑制.然后,通过实时改变故障相的状态切换方式,并辅以“面积等效原理”准则,进行开关序列的重构,在不影响零序环流抑制的前提下,实现开关管开路故障下的容错控制.与现有方法相比,文中方法不仅实现了零序环流的抑制,而且完成了开关管开路故障时的容错控制,显著提升了并联系统正常运行与开关管故障下运行时的交流侧电能质量,切实保障了系统的安全可靠运行.最后,通过仿真和实验验证提出方法的可行性与正确性.
其他文献
为探究气体介质对气动声源发声特性的影响,该文选取空气、氮气及水蒸气3种介质,通过数值模拟的方法研究这3种气体作为介质驱动气动声源发声时的声音特性.研究发现,相同参数下,空气作为介质驱动声源发声时,声压级最高,频率最低;氮气作为介质发声时,其声压级和频率数据与空气相近;水蒸气作为介质驱动声源发声时,声压级最低,频率远远高于其余两者;声源发声时,声场空间分布明显,在谐振腔正后方(0°～15°方向)声压级最大,均在150dB以上,且声场分布特性与气体介质类型无关;声源发声效率随进气压力的增大而减小,但是水蒸气作
单级高频隔离型三相双向AC/DC变换器以单级式的结构可实现高频电气隔离、单位功率因数控制、双向电能传输和升降压变换,在微电网母线电压变换、储能装置功率变换等场合均具有重要的应用.文章基于电路拓扑、调制策略2个方面详述变换器的研究现状,分析各类拓扑和调制方法的工作原理和应用特点,总结拓扑结构机理和衍生方法,归纳考虑变压器伏秒平衡的空间矢量调制策略步骤.最后,从新型半导体器件的应用、软开关的实现和可靠性的提高3个方面对变换器的未来发展趋势进行展望.
电力电子设计自动化有望加快电力电子系统设计效率,优化设计结果,兼具实用性和通用性.但面对复杂结构的大容量电力电子装置设计问题时,现有的设计工具在设计速度和精度这两个矛盾性能上的权衡失调,无法应用于工程实践.当前研究侧重多物理模型的建立和求解,忽略了设计架构、设计流程、优化算法等求解器范畴的关键因素对设计性能的提升.文中提出一种用于电力电子设计自动化的求解器,方法论上,所提出的求解器与电力电子系统特性深度适配、与实用需求紧密结合、搭建统一框架,预留接口增加可扩展性和适用性;效果上,与已有设计工具相比,能在更
绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)受芯片和键丝几何布局的影响,芯片表面产生电流密度的不均匀分布,这使得IGBT正常工作时在不同区域呈现不同的电气特性,进而导致IGBT芯片温度的不均匀分布.动态雪崩关断作为关断瞬态大电流、高电压的极端工况,使得IGBT芯片温度的不均匀性加剧,对器件可靠性评估带来困难.为解决芯片电热应力不均匀分布下对IGBT电气特性、温度特性模拟,文中提出一种基于场路耦合的IGBT芯片简化分区电热联合仿真方法,该方法基于两个系统
电除尘器内气流流动影响微细粒子的运动与捕集.利用3D-粒子图像测试技术测定不同放电电压、电场风速以及线间距下芒刺线-板电除尘器内部的复合流场.实验结果表明:单电晕线放电时,放电电压的增加使粒子运动更加复杂,通道内的涡旋会带动近壁区部分粒子远离极板,影响粒子捕集.电场风速的增加会弱化流场中的涡旋运动,使近壁区粒子的x向分速度占比减小,z向分速度占比增大;电场风速为0.8m/s时,y向分速度占比达到最大.线间距的增加会降低涡旋强度,气流偏转程度减弱,沿电场力方向的y向分速度则会随之增加.
文中提出一种基于开关电容结构的模块化多电平换流器(switched-capacitors based modular multilevel converter,SC-MMC)拓扑方案.该拓扑通过基于半桥与变压器结构的高频链将子模块(submudule,SM)隔离后互联在一起,所有SMs电容之间呈现开关电容特性,在不依靠控制的前提下,同时实现SM波动功率的自然消除、桥臂2倍频循环电流的抑制及SM电压的自动均衡,从而大幅提升系统的功率密度,并且简化控制系统的设计.文中对传统MMC的波动特性以及关键组件参数约束
当前,电力系统朝着高比例可再生能源接入、电力电子化、互联程度愈发紧密等趋势发展,对暂态稳定评估的准确性与实时性提出了更高的要求.采用基于数据驱动的电力系统暂态稳定评估方法可仅利用系统故障后的动态响应时序数据实现实时、准确的暂态稳定评估.该文提出一种基于样本关注度与多层次特征的多阶段电力系统暂态稳定评估方法,以实现暂态稳定的实时、准确评估.首先,从能量函数观点出发,选取了δ/V/θ/P/Q的原始值、积分量与微分量等时序数据作为原始输入特征量,从而有效提高量测数据中暂态信息的利用率;同时,为表征样本对于稳定规
随着海上风电向远海和大容量发展,采用新型的柔性直流输电技术实现远海风电输送已成为必然选择.但是,现有集中换流方式存在换流器体积大、平台建设难度高等问题.该文提出一种新型的海上风电中频汇集和分布式串联直流输电系统,将集中式模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)拆分为多个分布的小型MMC,并将各MMC分布安装于既有的分布交流升压平台,可以避免集中换流平台建设.在直流侧采用串联直流组网的方式,各分布MMC可以设计为相对较低的电压等级.基于所提的系统方案,对不同拓扑
为了抑制逆变侧LCC交流故障恢复过程中连续换相失败问题,该文首先借助系统稳态运行曲线对整个故障恢复过程进行分析.然后,通过理论分析证明故障恢复过程中在逆变侧VDCOL作用阶段系统不会发生换相失败,而在电流偏差控制作用阶段系统发生换相失败风险较高.基于理论分析成果,综合考虑直流电流、换相电压幅值以及换相电压偏移角影响提出一种关断角动态补偿控制方法,用以实现对连续换相失败的抑制.最后,基于PSCAD/EMTDC中CIGRE标准测试模型验证相关机理分析与抑制方法的正确性.
针对输电线路取能电源无法在母线电流宽范围波动下,实现线路监测装置稳定供能问题,提出双磁芯单绕组,双磁芯双绕组和双磁芯三绕组三种取能优化模型.通过分析复合磁芯结构的取能机理,建立基于多种绕组绕线联接方式下的取能电路等效模型,推导出取能功率与取能模型各参量之间的解析式.仿真表明,与单一材质的取能磁芯相比,双磁芯单绕组和双磁芯双绕组取能模型在母线电流宽范围波动下具有更好的取能稳定性.为了进一步延伸取能电源工作区间,结合三种取能拓扑的工作特性,提出一种宽流带大功率取能装置输出控制策略,解决取能电源在母线大电流时存