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高压直流输电技术现状及发展前景 被引量：376
1
作者 梁旭明 张平 常勇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期1-9,共9页
为满足国内直流输电工程的建设需要,紧跟直流输电设备制造水平的前沿技术,对直流输电技术发展的最新成果进行了总结。总结了特高压直流运行方式的特点,指出将电流自然换相技术与柔性直流技术相结合构成多端直流输电技术是未来直流输电... 为满足国内直流输电工程的建设需要,紧跟直流输电设备制造水平的前沿技术,对直流输电技术发展的最新成果进行了总结。总结了特高压直流运行方式的特点,指出将电流自然换相技术与柔性直流技术相结合构成多端直流输电技术是未来直流输电技术的发展方向;介绍了多换流站共用接地极技术、换相直流输电技术、大功率半导体器件及换流变压器的应用现状;分析了3种光电式电流互感器的特点;总结了直流输电控制保护系统的发展现状;最后结合生产实际,阐述了跨区电网运行中采用区域直流集控技术的优势。 展开更多
关键词 高压直流 输电 换流阀 换流变压器 电流互感器
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适用于高压输入低压输出的两级式变换器 被引量：42
2
作者 任小永 阮新波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第23期153-157,共5页
超大规模集成电路的飞速发展给其供电器提出了越来越高的要求,传统的变换器不再能够满足这些要求。为此,该文提出了一种隔离式变换器和非隔离式变换器相结合两级式结构。该结构解决了传统变换器在此类模块设计中遇到的占空比失控、变压... 超大规模集成电路的飞速发展给其供电器提出了越来越高的要求,传统的变换器不再能够满足这些要求。为此,该文提出了一种隔离式变换器和非隔离式变换器相结合两级式结构。该结构解决了传统变换器在此类模块设计中遇到的占空比失控、变压器绕组之间耦合欠佳等问题,尤其适合于高功率密度、高可靠性的低压大电流输出的小功率模块。该文在分析了这种变换器的稳定性基础上,采用该拓扑结构试制了一台33-75V输入、5V/10A输出的原理样机,给出了实验结果。 展开更多
关键词 电力电子 高功率密度 低压大电流输出 两级式变换器
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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：43
3
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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大功率变流器冷却技术及其进展 被引量：34
4
作者 陈建业 吴文伟 《大功率变流技术》 2010年第1期15-24,30,共11页
随着电子模块功率密度的不断增加,寻找一种经济有效的散热方法受到日益广泛的关注。文章论述了电力电子装置变流器冷却的基本原理、技术进展,以及分析方法。
关键词 大功率变流器 功率密度 冷却
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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
5
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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SiC功率器件应用现状及发展趋势 被引量：21
6
作者 漆宇 李彦涌 +2 位作者 胡家喜 范伟 唐威 《大功率变流技术》 2016年第5期1-6,共6页
典型的宽禁带半导体材料碳化硅(SiC)具备击穿场强高、饱和电子漂移速率快及热导率高等特性,能满足现代功率器件在大功率场合、高频高温工况下应用的发展需求。本文以开关电源、电动汽车、新能源发电、轨道交通和智能电网等应用领域为背... 典型的宽禁带半导体材料碳化硅(SiC)具备击穿场强高、饱和电子漂移速率快及热导率高等特性,能满足现代功率器件在大功率场合、高频高温工况下应用的发展需求。本文以开关电源、电动汽车、新能源发电、轨道交通和智能电网等应用领域为背景,对SiC功率器件的应用现状和发展趋势进行了分析。结果表明,SiC功率器件的应用有利于变流器系统功率密度和整体效率的提升,具备替代硅材料半导体器件的潜质。 展开更多
关键词 宽禁带材料 碳化硅 功率半导体器件 大功率变流器
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大功率交流传动系统 被引量：16
7
作者 冯江华 陈高华 《机车电传动》 北大核心 2003年第5期46-50,共5页
以“中华之星”电动车组为例,介绍了自主知识产权的大功率交流传动系统及部件的主要参数,阐述了系统在变流、电机、控制方面的基本要素,描述了在可靠性保障方面所采取的措施,简要说明了系统试验及有关试验结果。
关键词 “中华之星”电动车组 自主知识产权 大功率交流传动系统 高速列车 主变流器 牵引电动机 可靠性
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基于GaN HEMT的高效率、高功率密度LLC谐振变换器的设计 被引量：19
8
作者 李媛 马红波 柯玉连 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2018年第10期58-64,88,共8页
氮化镓器件凭借开关速度快、导通电阻小等优势,可使开关电源在高频率工作时兼顾转换效率。同时,开关频率的提高可以减小系统无源元件的体积,进而提高变换器的功率密度。LLC谐振变换器因其本质的软开关特性,可以实现原边开关管零电压导... 氮化镓器件凭借开关速度快、导通电阻小等优势,可使开关电源在高频率工作时兼顾转换效率。同时,开关频率的提高可以减小系统无源元件的体积,进而提高变换器的功率密度。LLC谐振变换器因其本质的软开关特性,可以实现原边开关管零电压导通及副边整流管零电流关断,可进一步降低系统高频工作时的开关损耗,提升变换器的效率。以IEEE IFEC 2017的要求为指标,在对LLC谐振变换器进行谐振参数优化的基础上,采用GaN HEMT作为原边开关管,结合同步整流技术和平面变压器技术,研制了一台360～400V输入,750W/12V输出的LLC谐振变换器原理样机,整体功率密度达8.27W/cm^3,最高效率为96.23%。实验结果验证了设计方案的可行性和先进性。 展开更多
关键词 高效率 高功率密度 LLC谐振变换器 氮化镓 同步整流
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基于感应滤波的工业整流系统潜在谐波放大及防治措施 被引量：16
9
作者 刘文业 罗隆福 +2 位作者 李勇 张志文 黄肇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期304-317,共14页
在高耗能企业中采用12脉波感应滤波技术能有效治理谐波、低功率因数等电能质量问题。但在实际工程应用中,由于系统阻抗参数波动以及变压器、感应滤波装置参数匹配、设计不当等原因,产生低次谐波电流放大的现象,导致感应滤波系统的滤波... 在高耗能企业中采用12脉波感应滤波技术能有效治理谐波、低功率因数等电能质量问题。但在实际工程应用中,由于系统阻抗参数波动以及变压器、感应滤波装置参数匹配、设计不当等原因,产生低次谐波电流放大的现象,导致感应滤波系统的滤波性能受到影响,严重时会威胁整个感应滤波系统的安全运行。本文从理论上分析了谐波放大现象的机理,建立了系统谐波作用的数学模型,给出了在变压器滤波绕组侧采取混合有源滤波或对无源滤波装置优化设计两种防治谐波放大的方案。该方案在某电解铝企业得到了应用,有效解决了低次谐波放大现象,仿真及工程现场运行验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 大功率整流 换流变压器 感应滤波 有源电力滤波器 谐波抑制 无功功率补偿 电能质量
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大功率BUCK变换器电压电流尖峰的分析及抑制措施 被引量：12
10
作者 杨世彦 韩明武 孔治国 《电子器件》 CAS 2004年第2期257-260,共4页
在大功率Buck变换器中电路工作于高频开关状态 ,由于实际线路的寄生参数和器件的非理想特性的影响 ,开关器件两端会出现过高的电压和电流尖峰 ,严重地降低了电路的可靠性。本文详细分析了两种尖峰产生的原因和危害 ,有针对性地提出了几... 在大功率Buck变换器中电路工作于高频开关状态 ,由于实际线路的寄生参数和器件的非理想特性的影响 ,开关器件两端会出现过高的电压和电流尖峰 ,严重地降低了电路的可靠性。本文详细分析了两种尖峰产生的原因和危害 ,有针对性地提出了几种RCL缓冲电路 ,并给出了电路各参数的分析和设计方法。仿真和使用结果证明了该缓冲电路具有良好的软开关效果 ,对于主开关管的电压尖峰和电流尖峰具有较强的抑制作用。 展开更多
关键词 大功率变换器 BUCK变换器 电压尖峰 电流尖峰
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阶梯波合成逆变器的波形调制技术研究 被引量：13
11
作者 许爱国 谢少军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第21期34-39,共6页
阶梯波合成逆变器开关频率低,谐波含量小,滤波容易,特别适合大功率应用场合,但由于传统阶梯波合成逆变器功率管驱动信号采用延时的方法产生,动态性能差。研究了一种新的阶梯波合成逆变器波形调制技术,采用空间矢量调制方法得到各桥功率... 阶梯波合成逆变器开关频率低,谐波含量小,滤波容易,特别适合大功率应用场合,但由于传统阶梯波合成逆变器功率管驱动信号采用延时的方法产生,动态性能差。研究了一种新的阶梯波合成逆变器波形调制技术,采用空间矢量调制方法得到各桥功率管驱动信号,提高逆变器的带宽。在分析移相变压器对空间矢量的影响的基础上,结合阶梯波合成逆变器对驱动信号的逻辑要求,提出从相位滞后通道至相位超前通道顺序采样的错时采样空间矢量调制(space vector modulation,SVM)策略,并分析该调制技术的谐波消除机制和特性。仿真和实验验证了该技术可以用于阶梯波合成逆变器的输出电压的调节,具有优良的输出频谱特性,且增大了逆变器的带宽,有利于提高逆变器的动态性能。 展开更多
关键词 大功率变流器 阶梯波合成逆变器 空间矢量调制顺序采样 错时采样空间矢量调制技术
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L波段紧凑型TEM-TE11模式转换器 被引量：11
12
作者 王冬 金晓 +2 位作者 陈代兵 秦奋 文杰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期2169-2173,共5页
设计了一种适用于窄带高功率微波源系统的紧凑型TEM-TE11模式转换器。该结构首先将同轴波导沿角向分区使微波在各分区内相位传播常数不同,然后将相位传播常数较大的分区进行横向折叠设计以缩短系统轴向长度。分区传播的微波在模式转换... 设计了一种适用于窄带高功率微波源系统的紧凑型TEM-TE11模式转换器。该结构首先将同轴波导沿角向分区使微波在各分区内相位传播常数不同,然后将相位传播常数较大的分区进行横向折叠设计以缩短系统轴向长度。分区传播的微波在模式转换器末端相位差达到180°时,合成同轴波导中TE11模式。为L波段磁绝缘振荡器设计了模式转换器,并采用数值仿真程序进行计算,在1.31 GHz中心频率上,模式转换器转换效率为95%;在1.23～1.40 GHz频率上,模式转换器效率大于90%,相对带宽13%。将模式转换器应用于磁绝缘振荡器,并测量了天线的定向辐射能力,所得结果与设计一致。 展开更多
关键词 高功率微波 模式转换器 折叠波导 L波段
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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
13
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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大功率变流器模块主电路杂散电感分析 被引量：8
14
作者 刘峰 马伯乐 +2 位作者 杨光 忻力 陈玉其 《机车电传动》 北大核心 2013年第6期15-19,共5页
基于IGBT逆变电路建立了主电路中带杂散电感的拓扑图,分析了杂散电感在电路换流过程中产生的影响,经对比计算,验证了大功率变流器模块使用叠层母排的可靠性,并通过有限元仿真分析了影响叠层母排电感值的一些因素,为IGBT大功率变流器模... 基于IGBT逆变电路建立了主电路中带杂散电感的拓扑图,分析了杂散电感在电路换流过程中产生的影响,经对比计算,验证了大功率变流器模块使用叠层母排的可靠性,并通过有限元仿真分析了影响叠层母排电感值的一些因素,为IGBT大功率变流器模块的电路结构设计及其后期优化设计提供参考。 展开更多
关键词 变流器模块 杂散电感 叠层母排 有限元仿真 大功率变流器
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牵引级高压IGBT模块短路特性研究及其优化 被引量：8
15
作者 刘国友 覃荣震 +3 位作者 黄建伟 Ian Deviny 吴义伯 余伟 《机车电传动》 北大核心 2014年第1期7-10,15,共5页
介绍了IGBT 3种短路类型,通过优化器件的晶体管增益提高第二类短路能力,以承受更大短路电流的冲击,采取驱动电路栅极电压箝位措施来限制短路状态下的过流。经过设计与工艺优化后的高压IGBT成功通过了短路特性试验,满足轨道交通的应用需求。
关键词 绝缘栅双极晶体管 短路 晶体管增益 箝位 大功率变流器 轨道牵引
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中大功率变流技术的发展 被引量：4
16
作者 钱照明 张帆 《变流技术与电力牵引》 2007年第6期1-7,48,共8页
回顾了与中大功率变流技术密切相关的各类功率半导体器件发展历程,详细介绍了当前广泛应用的IGBT,IGCT,IEGT,MTO,碳化硅功率器件及其应用特点。概述了大功率变流技术的基本电路拓扑,介绍了三电平电压源变流器、级联H桥多电平变流器以及... 回顾了与中大功率变流技术密切相关的各类功率半导体器件发展历程,详细介绍了当前广泛应用的IGBT,IGCT,IEGT,MTO,碳化硅功率器件及其应用特点。概述了大功率变流技术的基本电路拓扑,介绍了三电平电压源变流器、级联H桥多电平变流器以及矩阵变换器等常用拓扑。并从工业调速系统、铁路牵引系统以及公路牵引系统等实际应用出发,介绍了大功率变流器的最新应用实例,包括混合动力和纯电动汽车的驱动装置等。提出了在大功率变流领域一些有望在未来10年得到提高的关键性技术和需要特别加以关注的发展趋势。 展开更多
关键词 大功率变流技术 大功率电力电子器件 多电平变流器 大功率变流器 应用 综述
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基于大功率LLC谐振变换器的中频化辅助变流器 被引量：7
17
作者 董侃 马颖涛 +1 位作者 杨二林 李旭阳 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期47-50,共4页
为降低辅助变流器的体积重量,提高功率密度,设计了一种基于大功率LLC谐振变换器的中频化辅助变流器。首先,对中频化辅助变流器拓扑和LLC谐振变换器工作原理进行了介绍,在此基础上对LLC谐振变换器电压增益和频率的设计进行了详细分析,最... 为降低辅助变流器的体积重量,提高功率密度,设计了一种基于大功率LLC谐振变换器的中频化辅助变流器。首先,对中频化辅助变流器拓扑和LLC谐振变换器工作原理进行了介绍,在此基础上对LLC谐振变换器电压增益和频率的设计进行了详细分析,最后进行了仿真和实验验证,为辅助变流器减重增效打下了基础。 展开更多
关键词 谐振变换器 大功率 中频化 辅助变流器
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9．4GHz过模光滑壁TE11-HE11模式变换器设计 被引量：7
18
作者 徐刚 余川 +2 位作者 李正红 廖勇 谢平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期394-398,共5页
采用半径微扰的光滑壁圆波导产生HE11模,避免了常规微波领域中采用的波纹渐变转换器在高功率微波领域应用时易发生齿间打火的不足。采用基于模式耦合理论的迭代综合方法优化了不规则的半径渐变轮廓,使输出产生组成HE11模的混合模式。并... 采用半径微扰的光滑壁圆波导产生HE11模,避免了常规微波领域中采用的波纹渐变转换器在高功率微波领域应用时易发生齿间打火的不足。采用基于模式耦合理论的迭代综合方法优化了不规则的半径渐变轮廓,使输出产生组成HE11模的混合模式。并通过全电磁波仿真软件进行了对比,输出波束标量高斯含量在9.1～9.7GHz范围内均高于99.5%,功率容量4.9GW。 展开更多
关键词 高功率微波 准高斯模式 模式耦合理论 迭代综合 模式变换器
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94GHz TE_(02)模回旋管Vlasov模式变换器的设计与模拟 被引量：7
19
作者 王斌 杜朝海 +2 位作者 刘濮鲲 耿志辉 徐寿喜 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期17-22,共6页
该文研究并设计了一个由Vlasov阶梯型开口辐射器、椭圆面反射器和抛物面反射器组成的TE02模回旋管准光模式变换器。首先采用几何光学研究了阶梯型开口辐射器、椭圆面反射器和抛物面反射器的具体形状,再利用矢量绕射理论分析了其工作过程... 该文研究并设计了一个由Vlasov阶梯型开口辐射器、椭圆面反射器和抛物面反射器组成的TE02模回旋管准光模式变换器。首先采用几何光学研究了阶梯型开口辐射器、椭圆面反射器和抛物面反射器的具体形状,再利用矢量绕射理论分析了其工作过程,最后结合94 GHz TE02模回旋管的具体参数,编写仿真程序详细讨论了工作模式在此模式变换器中的变换过程。模拟结果表明,94 GHz回旋管中的TE02模在输出窗处被转换为能量集中的准高斯波束,转换效率为78.35%。 展开更多
关键词 回旋管 高功率微波 准光输出 Vlasov模式变换器
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基于GaN器件的直流配电网用户侧DC/DC变换器设计 被引量：6
20
作者 金浩哲 陈武 《电力工程技术》 北大核心 2022年第3期209-215,共7页
隔离型DC/DC变换器连接低压直流配电网和用户侧直流负荷,在低压直流配电系统中起着重要作用。文中采用具有原边开关管零电压开通和副边整流管零电流关断特性的LLC谐振变换器,首先分析变换器的工作原理,对其谐振参数进行选择。使用具有... 隔离型DC/DC变换器连接低压直流配电网和用户侧直流负荷,在低压直流配电系统中起着重要作用。文中采用具有原边开关管零电压开通和副边整流管零电流关断特性的LLC谐振变换器,首先分析变换器的工作原理,对其谐振参数进行选择。使用具有更低导通电阻和等效输出电容的氮化镓(GaN)器件作为原边开关管,进一步提高变换器工作频率和效率,降低磁性元件体积。在此基础上,对GaN器件驱动、同步整流和磁性元件进行优化设计。最后搭建了1台375 V/48 V/500 W的LLC谐振变换器样机,最高效率为97.6%,相比传统Si器件可以提升约1%的效率。实验结果验证了样机设计方案的正确性。 展开更多
关键词 低压直流配电(LVDC) 高功率密度 氮化镓 LLC谐振变换器 驱动设计 同步整流
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