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面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器研究综述 被引量：68
1
作者 李凯 赵争鸣 +3 位作者 袁立强 高畅毓 文武松 游小杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1233-1250,共18页
多端口电力电子变压器作为交直流混合配电系统的一种关键枢纽设备,具备能量流动双向、潮流灵活调节、谐波无功可控和端口故障隔离等功能,近年来得到越来越多的关注。针对面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器,层层深入推演了... 多端口电力电子变压器作为交直流混合配电系统的一种关键枢纽设备,具备能量流动双向、潮流灵活调节、谐波无功可控和端口故障隔离等功能,近年来得到越来越多的关注。针对面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器,层层深入推演了其拓扑结构的发展历程,从图论的角度归纳出星型和串型结构,从公共能量汇集环节形式的角度归纳出共直流母线结构和高频耦合的结构。然后,对比分析了不同拓扑结构的优劣势,并给出实际交直流混合配电系统不同需求下的拓扑结构选取原则。进一步地,总结了多端口电力电子变压器在仿真、设计、控制与保护方面的应用挑战,进而展望了未来的技术发展方向。 展开更多
关键词 电力电子变压器 多端口 共直流母线 高频链 交直流混合配电系统
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一种用于光伏发电系统的新型高频逆变器 被引量：34
2
作者 张超 何湘宁 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第19期51-53,71,共4页
提出一种新型的用于光伏发电的高频逆变电路,该电路适用于小型光伏并网发电系统,由Buck-Boost变换器和电流源高频链逆变器构成。Buck-Boost变换器工作在电感电流断续模式,由它来实现光伏模块的最大功率点跟踪;高频链逆变器对Buck-Boost... 提出一种新型的用于光伏发电的高频逆变电路,该电路适用于小型光伏并网发电系统,由Buck-Boost变换器和电流源高频链逆变器构成。Buck-Boost变换器工作在电感电流断续模式,由它来实现光伏模块的最大功率点跟踪;高频链逆变器对Buck-Boost变换器输出的能量进行逆变,得到与电网电压同步的电流。该电路结构简单、效率高,光伏模块的最大功率点不受负载变化的影响。该方案通过了实验验证。 展开更多
关键词 光伏系统 BUCK-BOOST变换器 逆变器 高频链
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全桥双向电流高频链逆变器 被引量：26
3
作者 黄敏超 徐德鸿 林渭勋 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 1999年第1期5-7,共3页
提出了一种新颖的全桥双向电流源高频链逆变器的拓扑结构，并详细阐述了工作原理、控制方案和设计方法。２５０ＶＡ／５０Ｈｚ输出、５０ｋＨｚ开关频率的实验结果表明该逆变器具有以下优点：双向功率传输、拓扑结构简单、使用器件少、... 提出了一种新颖的全桥双向电流源高频链逆变器的拓扑结构，并详细阐述了工作原理、控制方案和设计方法。２５０ＶＡ／５０Ｈｚ输出、５０ｋＨｚ开关频率的实验结果表明该逆变器具有以下优点：双向功率传输、拓扑结构简单、使用器件少、控制方案简单、效率高、可靠性高以及良好的动态响应。 展开更多
关键词 逆变器 高频链 电流源 拓扑结构
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考虑延时影响的MMC-HVDC系统高频振荡机理分析 被引量：37
4
作者 郭春义 彭意 +2 位作者 徐李清 杨硕 胡应宏 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期119-126,共8页
基于模块化多电平换流器的高压直流(MMC-HVDC)输电系统的链路延时可能会引发系统产生高频振荡。文中通过Pade近似对延时环节进行等值,建立了基于四阶Pade近似等值延时环节的MMC-HVDC系统的状态空间模型。通过在阶跃工况下与PSCAD/EMTDC... 基于模块化多电平换流器的高压直流(MMC-HVDC)输电系统的链路延时可能会引发系统产生高频振荡。文中通过Pade近似对延时环节进行等值,建立了基于四阶Pade近似等值延时环节的MMC-HVDC系统的状态空间模型。通过在阶跃工况下与PSCAD/EMTDC中详细电磁暂态模型动态特性的对比以及高频振荡的复现,验证了所建立的状态空间模型的正确性及四阶Pade近似等值延时环节的有效性。然后,研究了延时环节时间常数对系统特征根及高频振荡特性的影响,结果表明,基于特征值分析法对所建立的考虑延时环节特性的MMC-HVDC系统状态空间模型进行分析,可以得到引发系统高频振荡的临界延时时间。最后,通过参与因子分析法探究了引起系统发生高频振荡的主要因素,结果表明,系统的高频振荡现象主要是由交流系统特性与含有延时环节的MMC-HVDC系统特性之间的耦合作用引起。 展开更多
关键词 柔性直流输电 模块化多电平换流器 高频振荡 延时环节 状态空间模型 特征值分析法
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DC/AC逆变器技术及其应用综述 被引量：14
5
作者 张友军 《电气开关》 2004年第6期18-22,共5页
系统地论述了 DC/ AC逆变器技术的发展、现状与应用 ,并指明了它们的优缺点。高频环节逆变技术取代低频环节逆变技术是发展的必然趋势。
关键词 DC/AC逆变器 高频环节 低频 取代 技术 发展 应用综述 现状 系统 优缺点
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三相四桥臂电压源高频链逆变器 被引量：26
6
作者 万山明 吴芳 黄声华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期47-51,共5页
三相四桥臂高频链逆变器直流输入和交流输出之间采用高频变压器隔离变换,具有体积小、重量轻的优点;同时它还可以给三相不平衡负载供电。研究了一种单向全桥逆变电路,电路由DC/DC和DC/AC两部分构成,功率由直流侧向交流侧单向流动。通过... 三相四桥臂高频链逆变器直流输入和交流输出之间采用高频变压器隔离变换,具有体积小、重量轻的优点;同时它还可以给三相不平衡负载供电。研究了一种单向全桥逆变电路,电路由DC/DC和DC/AC两部分构成,功率由直流侧向交流侧单向流动。通过同步控制,可以实现DC/DC部分的功率管的软开关工作方式。通过空间矢量控制方法,可以提高直流母线电压利用率。采用全数字化控制电路构建了一台1KW样机,给出了样机的参数。文章最后给出了实验结果。 展开更多
关键词 高频链逆变器 三相 桥臂 电压源 DC/DC 全桥逆变电路 变压器隔离 不平衡负载 DC/AC 直流输入 单向流动 同步控制 工作方式 控制方法 空间矢量 母线电压 控制电路 全数字化 体积小 重量轻 交流侧 软开关 功率管 利用率
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柔性直流输电系统交流侧中高频谐振附加阻尼抑制措施 被引量：29
7
作者 陈威 汪娟娟 +3 位作者 叶运铭 刘岳坤 冯俊杰 傅闯 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期151-161,共11页
中国鲁西背靠背直流异步联网工程和渝鄂直流背靠背联网工程均发生过高频谐振现象,柔性直流输电系统的链路延时是导致高频谐振现象发生的关键因素。文中针对柔性直流输电系统的中高频谐振问题,基于谐波线性化方法建立了柔性直流输电系统... 中国鲁西背靠背直流异步联网工程和渝鄂直流背靠背联网工程均发生过高频谐振现象,柔性直流输电系统的链路延时是导致高频谐振现象发生的关键因素。文中针对柔性直流输电系统的中高频谐振问题,基于谐波线性化方法建立了柔性直流输电系统从交流侧端口看过去的等效详细阻抗模型,并分析了模块化多电平换流器(MMC)阻抗在中高频段呈现负阻尼特性的原因。然后,对比分析了在电压前馈环节采用低通滤波器、带阻滤波器和非线性滤波器等控制方式对MMC阻抗特性的改善作用与谐波抑制效果,并提出3种附加阻尼控制器,分析了其对MMC阻抗特性的改善作用。最后,以鲁西背靠背直流异步联网工程广西侧模型为例,通过PSCAD电磁暂态仿真验证了详细阻抗模型的正确性和附加阻尼控制的有效性。 展开更多
关键词 柔性直流输电 高频谐振 阻抗模型 电压前馈环节 附加阻尼控制
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一种高频链模块化电力电子变压器 被引量：24
8
作者 高范强 李子欣 +4 位作者 徐飞 王哲 赵聪 王平 李耀华 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期51-58,共8页
电力电子变压器(PET)包含多级电能变换环节和大量元器件,制约了其效率、功率密度和可靠性的提升。基于模块化多电平矩阵变换器(M3C)的应用,本文提出一种高频链模块化PET电路拓扑。采用矩阵变换的方式可减少电能变换环节,并且所提拓扑可... 电力电子变压器(PET)包含多级电能变换环节和大量元器件,制约了其效率、功率密度和可靠性的提升。基于模块化多电平矩阵变换器(M3C)的应用,本文提出一种高频链模块化PET电路拓扑。采用矩阵变换的方式可减少电能变换环节,并且所提拓扑可减少高频变压器与子模块的数量,具有体积和重量优势。针对该PET,分析了其工作特性与控制策略设计方法。仿真试验结果表明了所提拓扑及控制方法的可行性。 展开更多
关键词 电力电子变压器 模块化 高频链 矩阵变换器 软开关
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新型SPWPM模式变换器高频链原理分析 被引量：19
9
作者 吴保芳 张胜发 +2 位作者 权建洲 赖向东 祁承超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期57-61,共5页
根据新型高频链SPWPM变换器的工作原理,建立了SPWPM逆变环节和周波变换环节的数学模型。对两个环节的输出波形进行了数学分析,得到了输出电压波形的解析表达式,揭示了它们的频谱特征。从理论上证明了“SPWPM波包含了SPWM波的全部信息,... 根据新型高频链SPWPM变换器的工作原理,建立了SPWPM逆变环节和周波变换环节的数学模型。对两个环节的输出波形进行了数学分析,得到了输出电压波形的解析表达式,揭示了它们的频谱特征。从理论上证明了“SPWPM波包含了SPWM波的全部信息,而不含调制波(基波)频率成分”的结论,及变换器高频链原理的正确性。分析表明该变换器设计思想新颖,易于实现。仿真和实验证明了理论分析是正确的,为深入研究该变换器提供了理论依据。 展开更多
关键词 高频链 模式变换器 原理分析 输出电压波形 解析表达式 SPWM波 工作原理 数学模型 数学分析 输出波形 频谱特征 频率成分 设计思想 实验证明 环节 波变换 调制波 正确性 分析表 基波
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推挽式单级电流源高频链逆变拓扑研究 被引量：18
10
作者 龚春英 李伟 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期2-6,共5页
提出了一种新型的适用于低压输入的实现隔离DC/AC变换的结构拓扑——推挽式单级推挽电流源高频链逆变电路拓扑,介绍了它的工作原理,给出了参数设计及器件选择准则。研制的48VDC输入220V/50Hz输出500VA的实验样机证明了该电路的可行性,... 提出了一种新型的适用于低压输入的实现隔离DC/AC变换的结构拓扑——推挽式单级推挽电流源高频链逆变电路拓扑,介绍了它的工作原理,给出了参数设计及器件选择准则。研制的48VDC输入220V/50Hz输出500VA的实验样机证明了该电路的可行性,并表明了该电路具有结构简洁、可靠性高、电气性能优及效率较高的特点,是低压输入逆变器的一种理想拓扑。 展开更多
关键词 推挽DC/AC逆变器 高频链 电流源 单级
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新颖的双向功率流高频环节DC/AC逆变器 被引量：13
11
作者 熊雅红 陈道炼 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2000年第4期10-12,共3页
提出了一类新颖的双向功率流高频环节DC/AC逆变器电路拓扑 ,对这类电路拓扑及其控制原理作了详细分析 。
关键词 DC/AC逆变器 双向功率流高频环节 电路拓扑
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基于高频链直流变压器的柔性中压直流配电系统分析 被引量：19
12
作者 贾祺 赵彪 +1 位作者 严干贵 宋强 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期90-98,共9页
为了克服柔性中压直流配电网工频方案中变压器体积大、重量大、噪音大、控制不够灵活等问题,提出一种基于高频链直流变压器的柔性中压直流配电系统。该系统中直流配电母线不仅包括中压直流母线,还包括低压直流母线;中低压直流母线之间... 为了克服柔性中压直流配电网工频方案中变压器体积大、重量大、噪音大、控制不够灵活等问题,提出一种基于高频链直流变压器的柔性中压直流配电系统。该系统中直流配电母线不仅包括中压直流母线,还包括低压直流母线;中低压直流母线之间通过直流变压器进行连接;低压直流母线用于接入各类分布式电源。该系统中高频链直流变压器的使用不仅实现了不同电压等级直流母线间的电压变换、能量管理,还可以有效提高系统功率密度。介绍了中压柔性直流配电系统架构,给出了高频链直流变压器以及其它典型换流器的设计和分析,并对直流配电系统的工作模式和控制器进行了设计。最后,搭建了仿真平台,验证了系统的有效性。 展开更多
关键词 直流配电网 中压 DAB 直流变压器 高频链
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反激式高频变压器的分析与设计 被引量：17
13
作者 王牧之 王君艳 《现代电子技术》 2011年第8期157-160,共4页
随着反激式高频链逆变器在小功率领域应用的不断扩大,为了研究出其核心部件:反激式高频变压器有效实用的设计方式。在此结合了Ap法及电流密度经验公式,对于变压器Ap值的确定方法进行了改进,通过设计实例,用详实、具体的步骤揭示了高额... 随着反激式高频链逆变器在小功率领域应用的不断扩大,为了研究出其核心部件:反激式高频变压器有效实用的设计方式。在此结合了Ap法及电流密度经验公式,对于变压器Ap值的确定方法进行了改进,通过设计实例,用详实、具体的步骤揭示了高额变压器设计、制作的复杂程序。最后,为了验证设计效果,设计实例中的实验品在250 VA反激式高频链逆变器中进行了测试使用,测试结果表明设计的变压器性能良好,设计方法清晰、明了。 展开更多
关键词 高频链 高频变压器 反激式 气隙
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推挽双向电流源高频环节航空静止变流器研究 被引量：8
14
作者 陈道炼 陈兆岭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期67-71,共5页
提出了推挽双向电流源高频环节逆变器电路拓扑 ,分析研究了其稳态原理和电压瞬时值反馈控制方案。设计并研制的 2 5 0VA2 7VDC/ 115V4 0 0HzAC航空静止变流器原理样机 ,具有电路拓扑简洁、双向功率流、控制简单、变换效率高、可靠性高... 提出了推挽双向电流源高频环节逆变器电路拓扑 ,分析研究了其稳态原理和电压瞬时值反馈控制方案。设计并研制的 2 5 0VA2 7VDC/ 115V4 0 0HzAC航空静止变流器原理样机 ,具有电路拓扑简洁、双向功率流、控制简单、变换效率高、可靠性高等优点 ,在低输入电压小功率逆变场合具有重要应用价值。 展开更多
关键词 双向电流源 高频环节 航空静止变流器 逆变器
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单相高频链矩阵逆变器解结耦SPWM策略及实现 被引量：16
15
作者 闫朝阳 张纯江 +2 位作者 邬伟扬 贾民立 张坤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期59-67,共9页
单相高频链矩阵式逆变器由直流输入侧单向开关H桥逆变器、高频变压器和交流输出侧矩阵变换器三部分构成。针对矩阵式变换器如何实现阻感性负载安全换流的关键问题,结合研究对象拓扑结构的特点,运用解结耦分析思想,提出一种新的解结耦SPW... 单相高频链矩阵式逆变器由直流输入侧单向开关H桥逆变器、高频变压器和交流输出侧矩阵变换器三部分构成。针对矩阵式变换器如何实现阻感性负载安全换流的关键问题,结合研究对象拓扑结构的特点,运用解结耦分析思想,提出一种新的解结耦SPWM调制策略。文中阐述了该方案协调工作的控制原则,设计了相应的开关组合逻辑,详细分析了SPWM高频开关工作周期内电路的工作模态,总结了其切换规律,进行了相关的软件仿真和实验验证。研究结果表明,该策略可较为有效地解决高频链矩阵式逆变器的阻感性负载换流问题,且可以实现软开关动作。 展开更多
关键词 高频链 逆变器 矩阵变换器 换流 解结耦 SPWM
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两种移相控制全桥式高频环节逆变器比较研究 被引量：13
16
作者 李磊 胡文斌 +1 位作者 陈劲操 陈道炼 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期100-104,共5页
新颖的全桥式高频环节逆变器,由高频逆变桥、高频变压器、周波变换器以及输入、输出滤波器构成,包括全桥全波式和全桥桥式拓扑。该文首次对双极性、单极性移相控制全桥式高频环节逆变器的控制策略、原理特性、关键电路参数设计准则和原... 新颖的全桥式高频环节逆变器,由高频逆变桥、高频变压器、周波变换器以及输入、输出滤波器构成,包括全桥全波式和全桥桥式拓扑。该文首次对双极性、单极性移相控制全桥式高频环节逆变器的控制策略、原理特性、关键电路参数设计准则和原理试验等进行了深入的比较研究,获得了重要研究结论。相对于双极性移相控制时,单极性移相控制高频环节逆变器获得了更优的综合性能。移相控制全桥式高频环节逆变器,在中大功率DC/AC变换场合具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 全桥式 高频环节 逆变器 双极性移相控制 单极性移相控制 周波变换器
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基于附加改进有源滤波器的柔性直流输电系统高频振荡抑制策略 被引量：15
17
作者 孙银锋 刘金鑫 梁栋 《智慧电力》 北大核心 2023年第10期85-92,共8页
模块化多电平换流器型柔性直流输电系统(MMC-HVDC)的高频振荡现象是由控制链路延时导致的负阻尼特征与交流系统阻抗相互作用而引发的。目前大部分高频振荡抑制策略在抑制高频振荡的同时易引起中低频段的振荡。建立了包含链路延时环节的... 模块化多电平换流器型柔性直流输电系统(MMC-HVDC)的高频振荡现象是由控制链路延时导致的负阻尼特征与交流系统阻抗相互作用而引发的。目前大部分高频振荡抑制策略在抑制高频振荡的同时易引起中低频段的振荡。建立了包含链路延时环节的MMC高频阻抗数学模型以及交流系统高频阻抗数学模型,分析高频振荡现象产生的机理。由此提出在内环控制中的电压前馈环节附加改进有源滤波器的高频振荡抑制策略,详细设计了滤波器的控制参数,并与电压前馈环节仅附加带阻滤波器的抑制策略进行比较。最后通过电磁暂态仿真验证了该抑制策略不会影响系统稳定运行,可在有效抑制高频振荡的同时避免激发其它频段的振荡现象。 展开更多
关键词 柔性直流输电 高频振荡 链路控制延时 带阻滤波器 改进有源滤波器
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高频链逆变技术发展综述 被引量：10
18
作者 孙向东 钟彦儒 《电源技术应用》 2002年第11期9-12,共4页
对高频链逆变技术进行了归纳分类,并分析了各自电路拓扑的特点。
关键词 高频链逆变技术 逆变器 电路拓扑 变流器 隔离变压器
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差动Boost直流变换器型高频环节逆变器 被引量：13
19
作者 陈道炼 陈艳慧 李睿圆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期8-13,共6页
提出并深入研究差动Boost直流变换器型高频环节逆变器的电路拓扑、控制策略、稳态原理特性和关键电路参数设计准则,并给出原理实验结果。这类逆变器是由2个相同的、输出反相低频正弦脉动直流电压的高频电气隔离双向功率流Boost直流变换... 提出并深入研究差动Boost直流变换器型高频环节逆变器的电路拓扑、控制策略、稳态原理特性和关键电路参数设计准则,并给出原理实验结果。这类逆变器是由2个相同的、输出反相低频正弦脉动直流电压的高频电气隔离双向功率流Boost直流变换器以差动电路构成。研究结果表明,这类逆变器具有高频电气隔离、电路拓扑简洁、双向功率流、输入电流纹波小、负载短路时可靠性高、输出容量大等优点,拓宽和丰富了电力电子学高频环节逆变技术理论。 展开更多
关键词 差动 Boost型直流变换器 高频环节 逆变器 双向功率流
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孤岛新能源场站接入柔性直流高频振荡机理及抑制策略 被引量：11
20
作者 苑宾 厉璇 +1 位作者 尹聪琦 刘芮彤 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期133-141,共9页
大规模新能源孤岛经柔性直流送出系统的高频振荡问题在近期工程中日渐突出。文中建立了考虑一次主电路设备内部动态过程、控制链路延时、序分量分离环节、内外环控制环节的不同频率耦合特性的柔性直流换流器阻抗数学模型,并对数学模型... 大规模新能源孤岛经柔性直流送出系统的高频振荡问题在近期工程中日渐突出。文中建立了考虑一次主电路设备内部动态过程、控制链路延时、序分量分离环节、内外环控制环节的不同频率耦合特性的柔性直流换流器阻抗数学模型,并对数学模型进行简化,确定孤岛新能源场站接入柔性直流换流器的高频振荡机理为控制链路延时与内环电流反馈、电压前馈环节共同形成了柔性直流系统高频负阻尼,进一步得到了影响柔性直流换流器高频阻抗特性的关键因素。针对关键影响因素设计了孤岛新能源场站接入柔性直流系统的高频振荡抑制方案。相应解决方案在PSCAD模型中得到验证,同时解决了中国张北、如东新能源经柔性直流送出工程现场的高频振荡问题。 展开更多
关键词 柔性直流输电 高频振荡 孤岛新能源场站 控制链路延时 序分量分离
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