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飞轮储能系统及其运行控制技术研究 被引量:73
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作者 张建成 黄立培 陈志业 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期108-111,共4页
设计了用于电力系统的飞轮储能(FES)系统,该系统主要包括储存能量的飞轮、支撑飞轮的轴承、进行机电能量转换的异步电动/发电机和微控制器控制的电能转换系统。研究了FES系统中异步电机动态过程仿真计算问题,提出了VVVF逆变器控制的异... 设计了用于电力系统的飞轮储能(FES)系统,该系统主要包括储存能量的飞轮、支撑飞轮的轴承、进行机电能量转换的异步电动/发电机和微控制器控制的电能转换系统。研究了FES系统中异步电机动态过程仿真计算问题,提出了VVVF逆变器控制的异步电机动态数值模型,给出了采用四阶龙格库塔方法求解FES系统加速储能过程数值仿真结果。进行了FES系统加速储能试验和与电网同步运行控制试验,给出了试验测试结果。 展开更多
关键词 飞轮储能系统 运行控制 电力系统 仿真
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一种新颖的电压控制型逆变器并网控制方案 被引量:53
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作者 吴浩伟 段善旭 徐正喜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第33期19-24,共6页
逆变器控制为电压源并网,其输出可直接供普通用户使用,相对于电流源并网,具有配置方便、无模式切换困扰等优点,但电流波形质量难以控制。针对这一缺陷,提出一种新颖的基于谐波电压重复控制的逆变器电压源型并网方案。通过快速谐波检测... 逆变器控制为电压源并网,其输出可直接供普通用户使用,相对于电流源并网,具有配置方便、无模式切换困扰等优点,但电流波形质量难以控制。针对这一缺陷,提出一种新颖的基于谐波电压重复控制的逆变器电压源型并网方案。通过快速谐波检测算法检测并网电抗两端的电压谐波,利用重复控制发出对应的谐波电压补偿电网谐波影响,减小并网电抗上的谐波电压差,达到降低并网电流总体谐波畸变率的目的。分析此方案的工作原理,设计控制器的关键参数和快速检测算法,并通过Matlab仿真和样机实验证明其有效性。 展开更多
关键词 电压控制模式 并网 重复控制 谐波注入 逆变器
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含虚拟惯量的电力系统频率响应特性定量分析方法 被引量:51
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作者 黄林彬 辛焕海 +2 位作者 黄伟 杨欢 汪震 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期31-38,共8页
虚拟同步机可以使并网逆变器具有类似于同步发电机的外特性,从而使逆变器参与频率调节并为电力系统增加虚拟惯量。但目前,对于含虚拟惯量的电力系统的频率响应特性缺少定量的刻画指标,难以从理论上指导大规模电力电子设备接入时虚拟惯... 虚拟同步机可以使并网逆变器具有类似于同步发电机的外特性,从而使逆变器参与频率调节并为电力系统增加虚拟惯量。但目前,对于含虚拟惯量的电力系统的频率响应特性缺少定量的刻画指标,难以从理论上指导大规模电力电子设备接入时虚拟惯量的优化配置,也无法从理论上刻画虚拟惯量的加入对于电力系统频率响应特性的影响。针对这一问题,提出以系统相位扰动到频率输出的闭环传递函数(或传递函数矩阵)的H2与H∞范数作为描述系统频率响应特性的指标,从而定量刻画虚拟惯量的加入对系统频率的扰动抑制能力的影响。在此基础上,分析了同步发电机和虚拟同步机的频率响应特性,并进一步结合频率响应的时域波形验证该指标的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步机 虚拟惯量 频率响应 逆变器
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交直流配电网逆变器并联控制技术研究现状分析 被引量:51
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作者 曹文远 韩民晓 +1 位作者 谢文强 李蕊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期4226-4241,共16页
逆变器是交直流电网互联和可再生能源并网的重要接口。随着直流配电技术的发展和电力系统中可再生能源接入比例的增加,逆变器的并联运行控制成为维持电力系统稳定运行和提高供电质量的关键技术问题。该文首先提出交直流配电网中逆变器... 逆变器是交直流电网互联和可再生能源并网的重要接口。随着直流配电技术的发展和电力系统中可再生能源接入比例的增加,逆变器的并联运行控制成为维持电力系统稳定运行和提高供电质量的关键技术问题。该文首先提出交直流配电网中逆变器并联运行的典型应用场景,接着考虑配电网中逆变器的空间距离跨度大、网络参数无法忽略的特点,建立多逆变器并联运行模型并推导逆变器间环流的计算公式。对已有较多研究的多逆变器并联运行控制方法进行了归纳和总结,尤其是对下垂控制存在的功率耦合、功率均分和电能质量问题以及相应的研究工作进行了分析和评述,最后指出适用于交直流配电网的逆变器并联运行控制方法及其所要解决的关键问题。 展开更多
关键词 逆变器 并联运行控制 交直流配电网 环流
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电流型调节逆变器的冗余并联控制方法 被引量:33
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作者 邢岩 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期199-202,共4页
提出了一种电流型调节逆变器的冗余并联控制方法。并联逆变器模块之间仅通过一个三线总线互连构成分布式冗余并联系统而与模块数无关,各逆变模块的电压调节器的输出信号由一种分布在各逆变模块中的平均电路综合后生成各模块共享的基准... 提出了一种电流型调节逆变器的冗余并联控制方法。并联逆变器模块之间仅通过一个三线总线互连构成分布式冗余并联系统而与模块数无关,各逆变模块的电压调节器的输出信号由一种分布在各逆变模块中的平均电路综合后生成各模块共享的基准电流信号、实现瞬时均流。分析了系统结构和工作原理,证明了并联系统具有与原单个模块等效的传递函数和控制性能、以及与主从并联控制方式相同的动静态均流性能,仿真和实验验证结果证明了方法的有效性。 展开更多
关键词 并联控制 电流型 均流 逆变模块 互连 并联系统 逆变器 电路综合 电压调节器 电流信号
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大型分布式电源模型化研究及其并网特性分析——(一)光伏电站专题 被引量:34
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作者 杨德州 王利平 +1 位作者 张军 吴兴全 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第18期104-110,共7页
就大型光伏电站各系统进行了模型化研究,确立了光伏电池、逆变器、控制系统的数学模型。基于这些模型,对大型光伏系统光伏电池组输出功率特性,在复杂电网环境中的输出电压、电流特性进行了理论分析,并着重分析了光伏电站在系统在故障状... 就大型光伏电站各系统进行了模型化研究,确立了光伏电池、逆变器、控制系统的数学模型。基于这些模型,对大型光伏系统光伏电池组输出功率特性,在复杂电网环境中的输出电压、电流特性进行了理论分析,并着重分析了光伏电站在系统在故障状态下的各种响应特性和其低电压穿越能力,以及输出谐波、电压波动等其他电能质量方面的问题。部分实验验证和仿真结果表明所建立的大型光伏电站模型及其并网特性分析具备一定的正确性,为国家新能源战略提供了一定的理论基础和并网指导。 展开更多
关键词 光伏电池 逆变器 电压控制 空间矢量 最大功率点 孤岛检测 谐波 并网特性 低电压穿越
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含高比例户用光伏低压配电网集中-就地两阶段电压-无功控制 被引量:32
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作者 蔡永翔 唐巍 +3 位作者 张博 李天锐 王照琪 高博 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1271-1279,共9页
高比例户用光伏接入低压配电网导致电压越限和波动。为了弥补集中控制无法快速响应光伏随机性、就地控制难以实现整体协调的问题,提出了一种光伏逆变器集中–就地两阶段电压–无功控制方法。就地控制采用变斜率下垂控制模型,利用电压灵... 高比例户用光伏接入低压配电网导致电压越限和波动。为了弥补集中控制无法快速响应光伏随机性、就地控制难以实现整体协调的问题,提出了一种光伏逆变器集中–就地两阶段电压–无功控制方法。就地控制采用变斜率下垂控制模型,利用电压灵敏度理论整定关键控制参数,确保极端场景下能有效抑制电压越限;集中控制以网损最小为目标,不同于一般集中控制对具体无功输出进行优化,根据光伏和负荷预测数值对就地控制的电压–无功下垂斜率进行优化;集中控制阶段在分钟级尺度上进行全网优化,就地阶段则根据实时量测动态调整本地无功输出。仿真结果表明所提控制方法在光伏和负荷预测误差较大情况下也能有效抑制电压越限,降低电压波动并改善网络损耗。 展开更多
关键词 低压配电网 电压越限 高比例户用光伏 电压-无功控制 逆变器
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三电平逆变器PWM控制窄脉冲补偿技术的研究 被引量:27
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作者 薄保中 刘卫国 苏彦民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期60-64,共5页
针对高压大功率器件存在的窄脉冲问题,提出了新型的采用零序电压注入(Zero-SequenceVoltageInjection即ZSVI)补偿方法来消除窄脉冲的影响。在三相参考电压中注入零序电压,消除了输出线电压中窄脉冲带来的谐波分量和负序分量。仿真与试... 针对高压大功率器件存在的窄脉冲问题,提出了新型的采用零序电压注入(Zero-SequenceVoltageInjection即ZSVI)补偿方法来消除窄脉冲的影响。在三相参考电压中注入零序电压,消除了输出线电压中窄脉冲带来的谐波分量和负序分量。仿真与试验结果表明,这种PWM方法在控制中点电位波动的同时,补偿了窄脉冲的影响。采用ZSVI方法后增加了输出电压,输出电压THD大大减小,输出电压THD不再受增加最大最小窄脉冲宽度影响,从而可以提高系统的可靠性。 展开更多
关键词 三电平逆变器 PWM控制 窄脉冲补偿技术 功率器件
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两级式单相逆变器输入电流低频纹波分析及抑制 被引量:32
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作者 王建华 卢旭倩 +1 位作者 张方华 龚春英 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期10-16,共7页
50Hz单相逆变器时变特性导致前级直直变换器输入电流中含两倍频100 Hz低频纹波,将有可能诱发变换器之间相互作用问题,如稳定性问题、输入纹波电流限制等。基于反向电流增益Ai(s)(输入电流对输出电流)模型,提出一种新的方法,用于分析直... 50Hz单相逆变器时变特性导致前级直直变换器输入电流中含两倍频100 Hz低频纹波,将有可能诱发变换器之间相互作用问题,如稳定性问题、输入纹波电流限制等。基于反向电流增益Ai(s)(输入电流对输出电流)模型,提出一种新的方法,用于分析直直变换器低频纹波特性。建立不同控制方式下的Ai(s)模型,并通过SABER软件仿真得到验证。指出并验证平均电流控制方式相比电压控制方式及开环控方式,在输入电流低频纹波抑制方面更有效,并基于Ai(s)模型给出相关的设计准则。最终给出不同控制策略下输入电流低频纹波仿真及实验作为验证。 展开更多
关键词 逆变器 输入电流低频纹波 反向电流增益 平均电流控制 相互作用
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一种改进型预测电流控制算法 被引量:26
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作者 于蓉蓉 魏学业 +1 位作者 吴小进 覃庆努 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期100-107,共8页
并网逆变器控制系统的最终目标是实现对参考电流的跟踪,因此需要根据前两个或三个开关周期的情况对参考电流进行前向预测,由于模型电感与实际电感之间的不匹配,导致不同的预测电流控制算法对系统稳定性的影响不同,或者说在系统稳定的前... 并网逆变器控制系统的最终目标是实现对参考电流的跟踪,因此需要根据前两个或三个开关周期的情况对参考电流进行前向预测,由于模型电感与实际电感之间的不匹配,导致不同的预测电流控制算法对系统稳定性的影响不同,或者说在系统稳定的前提下不同算法对电感不匹配程度的容忍度不同。本文在对单相并网逆变器控制系统进行稳定性分析的基础上,对比研究了各种传统算法的优缺点,指出了造成其控制效果不同的根本原因,并提出了一种改进型预测电流控制算法,通过将目标电流误差从前两个开关周期电流差改为另一特定形式,减少对中间变量的近似计算,提高算法可靠程度,将系统稳定对电感不匹配的容忍度大大提高,得到比传统方法更好的稳定裕度。最后,通过建立仿真模型和搭建实验平台验证了该新算法的优越性。 展开更多
关键词 预测控制 电流控制 逆变 脉冲宽度调制 参数匹配
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基于PI与准PR联合控制的光伏并网电流优化 被引量:27
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作者 王秀云 毛瑞鹏 +1 位作者 田壁源 黄靖丽 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期121-125,共5页
针对光伏并网逆变器在采用传统比例积分(PI)控制器时不能实现无静差跟踪和并网电流逆变器直流分量注入问题,提出PI与准PR联合控制的光伏并网电流优化策略。在介绍了PI与准PR联合控制的原理的基础上,详细分析了准PR控制的原理和算法实现... 针对光伏并网逆变器在采用传统比例积分(PI)控制器时不能实现无静差跟踪和并网电流逆变器直流分量注入问题,提出PI与准PR联合控制的光伏并网电流优化策略。在介绍了PI与准PR联合控制的原理的基础上,详细分析了准PR控制的原理和算法实现。准PR控制能够实现无静差跟踪,PI与准PR联合控制实现了直流的抑制。采用Matlab/Simulink进行仿真研究,结果表明能够对并网电流的无静差控制,消除了单一PI控制所产生的相位误差,抑制了直流分量,并且具有良好的并网波形质量。 展开更多
关键词 光伏并网 逆变器 联合控制 电流控制 准PR控制 无静差控制
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模数混合分布式逆变器并联控制方法 被引量:23
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作者 何中一 邢岩 付大丰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期113-117,共5页
提出了逆变器并联运行系统一种新的分布式无主从控制策略,同步控制和均流控制解耦。前者以数字方式实现,后者基于数字和模拟混合电路实现;各并联逆变器模块之间同时实现完全电气隔离和瞬时值均流,并允许任一模块热插拔。注重分析了输出... 提出了逆变器并联运行系统一种新的分布式无主从控制策略,同步控制和均流控制解耦。前者以数字方式实现,后者基于数字和模拟混合电路实现;各并联逆变器模块之间同时实现完全电气隔离和瞬时值均流,并允许任一模块热插拔。注重分析了输出电压有效值调节在并联系统中的特性以及与均流调节的相互耦合和不利影响,提出将环流信号引入有效值调节环路,有效地改善了并联系统的均流特性和稳压特性。理论分析和实验结果证明了控制方法的有效性和工程可实现性。 展开更多
关键词 逆变器 不间断电源 控制 均流 冗余系统
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阶梯波合成逆变器的单脉宽调制调压技术研究 被引量:19
13
作者 谢少军 韩军 +1 位作者 张勇 陈勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期62-65,共4页
该文提出将PWM技术应用于阶梯波合成逆变器,以实现逆变器的输出电压调节。该文分析了方案的基本原理和性能,将单脉冲调制应用于12阶梯波逆变器,可以在较大的输入电压范围内调节输出电压同时保证波形具有良好的正弦性。研制的80kVA逆变... 该文提出将PWM技术应用于阶梯波合成逆变器,以实现逆变器的输出电压调节。该文分析了方案的基本原理和性能,将单脉冲调制应用于12阶梯波逆变器,可以在较大的输入电压范围内调节输出电压同时保证波形具有良好的正弦性。研制的80kVA逆变器证明了该技术的可行性,由于功率管开关频率低,具有效率高的突出优点。 展开更多
关键词 阶梯波合成逆变器 单脉宽调制 调压技术 三相逆变桥
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一种新颖的滞环电流型双降压式半桥逆变器 被引量:16
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作者 刘军 严仰光 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期122-126,共5页
研究了一种新颖的双降压式半桥逆变电路 ( BBI) ,该电路有无直通 ,效率高等特点。提出了一种滞环电流型双降压式半桥逆变电路 ( HCBBI) ,消除了采用载波交截 SPWM控制 BBI正常工作所必需的偏置电流 ,进一步提高了效率。对 HCBBI和传统... 研究了一种新颖的双降压式半桥逆变电路 ( BBI) ,该电路有无直通 ,效率高等特点。提出了一种滞环电流型双降压式半桥逆变电路 ( HCBBI) ,消除了采用载波交截 SPWM控制 BBI正常工作所必需的偏置电流 ,进一步提高了效率。对 HCBBI和传统半桥逆变器 ( CHBI)进行了理论上的损耗计算分析和实验验证 ,证明了 HCBBI可大大降低开关损耗。为实现逆变器的高频化提供了一种简洁的方法和新的途径。 展开更多
关键词 双降压式半桥逆变器 滞环电流控制 控制方法
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变频恒压供水PLC控制系统的设计 被引量:25
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作者 田亚娟 郭丽颖 《计算技术与自动化》 2010年第1期25-28,共4页
为实现恒压供水,采用可编程序控制器(PLC)为主控器,变频器为执行机构,完成变频恒压供水系统的硬件和软件的设计。实现管网压力的准确采集,自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出,使管网主干管出口端的压力基本保持在一定的范围... 为实现恒压供水,采用可编程序控制器(PLC)为主控器,变频器为执行机构,完成变频恒压供水系统的硬件和软件的设计。实现管网压力的准确采集,自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入及退出,使管网主干管出口端的压力基本保持在一定的范围内。供水控制系统投入运行后,各项指标达到了设计要求,满足居民和工业用水的需要。 展开更多
关键词 恒压供水 PLC控制 变频器 设计
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电流型控制半桥逆变器研究(I)——直流分压电容不均压问题 被引量:21
16
作者 陈东华 谢少军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期85-88,51,共5页
电流型控制半桥逆变器直流分压电容电压存在偏差,电容中点的电压偏移容易导致输出电压和电流波形的畸变,使电路性能恶化,甚至使系统失控。文中分析了电流型控制半桥逆变器分压电容不均压产生的原因,给出电容中点电压偏移的理论值,讨论... 电流型控制半桥逆变器直流分压电容电压存在偏差,电容中点的电压偏移容易导致输出电压和电流波形的畸变,使电路性能恶化,甚至使系统失控。文中分析了电流型控制半桥逆变器分压电容不均压产生的原因,给出电容中点电压偏移的理论值,讨论了电容不均压问题对整个逆变器系统造成的影响。仿真和实验结果证实理论分析的正确性。由于该问题的存在,限制了电流型控制半桥逆变器的实用性。 展开更多
关键词 逆交器 半桥电路 电流型控制 不均压
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逆变器数字多环控制技术研究 被引量:17
17
作者 李俊林 熊健 康勇 《电工电能新技术》 CSCD 2004年第4期56-59,69,共5页
本文提出了一种逆变器数字多环控制技术,该方案在电流环和瞬时电压环之外附加了一个重复控制环。在实现输出电压解耦和扰动电流补偿后,根据无差拍原理设计的电流环和瞬时电压环控制器极大地改善了逆变器的动态性能,位于外层的重复控制... 本文提出了一种逆变器数字多环控制技术,该方案在电流环和瞬时电压环之外附加了一个重复控制环。在实现输出电压解耦和扰动电流补偿后,根据无差拍原理设计的电流环和瞬时电压环控制器极大地改善了逆变器的动态性能,位于外层的重复控制器则提高了稳态精度。该方案在一台基于DSPTMS320F240控制系统的PWM逆变器上得到验证。 展开更多
关键词 逆变器 电流环 电压环 无差拍 重复控制
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弱电网下基于电网电流前馈的单相逆变器锁相环 被引量:22
18
作者 许津铭 卞申一阳 +1 位作者 钱强 谢少军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期2647-2656,共10页
单相并网逆变器中,基于延时的锁相环(phase-locked loop,PLL)可以实现逆变器与电网同步。然而,在电网阻抗较大时,采用基于延时PLL的逆变器难以正常运行。为此,该文旨在提出一种适用于高电网阻抗的鲁棒型PLL。首先,利用逆变器输出阻抗模... 单相并网逆变器中,基于延时的锁相环(phase-locked loop,PLL)可以实现逆变器与电网同步。然而,在电网阻抗较大时,采用基于延时PLL的逆变器难以正常运行。为此,该文旨在提出一种适用于高电网阻抗的鲁棒型PLL。首先,利用逆变器输出阻抗模型分析讨论典型的基于延时PLL的稳定性,明晰逆变器性能随电网阻抗增大而下降的原因。在此基础上,提出基于电网电流前馈的鲁棒型PLL。与典型PLL相比,该PLL等效地在逆变器输出侧增加一个串联阻抗,从而改善系统在弱电网情形下的性能。文中详细讨论所提PLL的参数设计方法。实验结果证明,所提改进PLL可以保证逆变器在极弱电网下稳定工作。 展开更多
关键词 逆变器 电网阻抗 锁相环 谐波失真 鲁棒性
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考虑PWM调制策略的逆变器共模和差模干扰源模型 被引量:20
19
作者 孟进 马伟明 +2 位作者 张磊 潘启军 赵治华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期92-97,共6页
基于双重傅里叶积分方法研究了三相PWM逆变器传导干扰源的建模方法。PWM载波和基波分别由两个独立周期的时变函数描述,将PWM调制过程用两变量共同作用的双重积分来表示,而内外积分限由不同的PWM调制方式的占空周期函数所决定,分别建立... 基于双重傅里叶积分方法研究了三相PWM逆变器传导干扰源的建模方法。PWM载波和基波分别由两个独立周期的时变函数描述,将PWM调制过程用两变量共同作用的双重积分来表示,而内外积分限由不同的PWM调制方式的占空周期函数所决定,分别建立了正弦脉宽调制、空间矢量脉宽调制、断续脉宽调制方式差模干扰源和共模干扰源的数学模型,以具体算例定量分析了PWM调制方式对电磁干扰特性的作用规律,并选取了一种调制方式的逆变器驱动电机装置进行了实验验证。 展开更多
关键词 传导干扰 脉宽调制 逆变器 双重傅里叶积分
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一种实现瞬时均流的UPS冗余并联新方法 被引量:8
20
作者 邢岩 严仰光 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期333-336,共4页
为提高不间断电源(UPS,uninterruptiblepowersupply)冗余并联运行系统的可靠性和工程可实现性,提出了一种实现瞬时值均流的分布式控制新方法。基于平均电流法原理,通过连接各并联UPS模块的仅3条低频信号总线(而无需专门的控制模块)实现... 为提高不间断电源(UPS,uninterruptiblepowersupply)冗余并联运行系统的可靠性和工程可实现性,提出了一种实现瞬时值均流的分布式控制新方法。基于平均电流法原理,通过连接各并联UPS模块的仅3条低频信号总线(而无需专门的控制模块)实现均流。通过均流回路与基准同步回路的解耦控制,使系统惯性大大降低。只用一个调节器,既调节输出电压、同时又实现环流抑制。并联系统在线性或非线性负载条件下都具有很好的动态响应性能和均流效果。文中分析了系统结构和工作原理,并给出了仿真和实验结果。 展开更多
关键词 逆变器 不间断电源 并联 均流
原文传递
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