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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
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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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应用于配电网柔性互联的变换器拓扑 被引量:29
2
作者 周剑桥 张建文 +1 位作者 施刚 蔡旭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期277-288,共12页
大量分布式能源的接入,以及用户负荷的多样化,将使配电网双向潮流、电压越限、馈线负荷不均衡等问题更加突出。利用电力电子技术实现配电网的柔性互联,可在不增加配电系统短路电流的条件下灵活控制潮流,是推动配电网形态结构与运行模式... 大量分布式能源的接入,以及用户负荷的多样化,将使配电网双向潮流、电压越限、馈线负荷不均衡等问题更加突出。利用电力电子技术实现配电网的柔性互联,可在不增加配电系统短路电流的条件下灵活控制潮流,是推动配电网形态结构与运行模式升级的有效方案。该文对应用于配电网柔性互联的变换器拓扑进行了探究。依据接入方式、工作原理、基本结构的差异,将多种柔性互联拓扑进行多层级分类;在充分考虑配电线路特性的基础上,建立了接入各类变换器的配电网等效电路和相量图,深入研究其潮流调节机理,并归纳相应典型拓扑的结构特点与运行方式;对比分析不同配电网柔性互联拓扑的功能性与经济性,给出了多种类型拓扑的适用场景。通过以上工作,为不同配电网应用场景下柔性互联拓扑的选取提供了参考,并指明拓扑在未来的改进方向,以期推动柔性互联方案在装备实现层面的技术进步。 展开更多
关键词 配电网 柔性互联 变换器拓扑 潮流调节
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构网型储能变流器及控制策略研究 被引量:28
3
作者 李建林 丁子洋 +1 位作者 刘海涛 杨夯 《发电技术》 2022年第5期679-686,共8页
具有高比例新能源和高比例电力电子设备的新型电力系统是实现“双碳”目标的重要手段,但新型电力系统也会带来一系列不稳定的问题。在新型电力系统中,构网型控制技术(grid-forming control technology,GFM)具有电压支撑和主动惯量特性,... 具有高比例新能源和高比例电力电子设备的新型电力系统是实现“双碳”目标的重要手段,但新型电力系统也会带来一系列不稳定的问题。在新型电力系统中,构网型控制技术(grid-forming control technology,GFM)具有电压支撑和主动惯量特性,以此替代同步机实现电网支撑,并维持电力系统稳定性,因此GFM具有广阔的发展和应用前景。基于此,首先,对储能变流器的拓扑进行简要介绍,并针对GFM技术的控制特点为其选型;其次,对于现有的构网型控制策略进行总结分析;最后,提出当前研究难点以及发展过程中所面临的问题和挑战,为构网型控制技术今后的发展建设提供思路。 展开更多
关键词 新型电力系统 构网型 变流器 拓扑 控制策略
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永磁风力发电系统及其功率变换技术 被引量:26
4
作者 夏长亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期1-13,0,共13页
风能作为一种高效清洁的可再生能源备受关注。作为风力发电领域中主要机型之一,永磁风力发电系统的综合优势较为突出,使其成为风力发电技术发展的重要方向之一。本文重点论述了永磁风力发电系统中永磁同步发电机的结构特点、驱动形式以... 风能作为一种高效清洁的可再生能源备受关注。作为风力发电领域中主要机型之一,永磁风力发电系统的综合优势较为突出,使其成为风力发电技术发展的重要方向之一。本文重点论述了永磁风力发电系统中永磁同步发电机的结构特点、驱动形式以及运行特性;阐述了永磁风力发电系统中功率变换器的拓扑结构、控制特点及适用场合;分析了永磁风力发电技术的发展趋势。随着风电技术及相关领域技术的飞速发展,永磁风力发电技术将具有广阔的发展前景。 展开更多
关键词 风力发电系统 永磁同步发电机 电磁结构 功率变换器 拓扑结构
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DC/DC电源变换器的拓扑类型 被引量:12
5
作者 沙占友 文环明 《电源技术应用》 2006年第6期1-4,共4页
DC/DC电源变换器是能将一种直流电压变换成另外一种或几种直流电压的高效供电装置。首先介绍DC/DC电源变换器拓扑的分类,然后以表格形式归纳了常见DC/DC电源变换器的拓扑类型,包括电路结构、传递函数、电压及电流波形以及控制器的典型... DC/DC电源变换器是能将一种直流电压变换成另外一种或几种直流电压的高效供电装置。首先介绍DC/DC电源变换器拓扑的分类,然后以表格形式归纳了常见DC/DC电源变换器的拓扑类型,包括电路结构、传递函数、电压及电流波形以及控制器的典型产品等。 展开更多
关键词 电源变换器 拓扑 传递函数 波形
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组合型多电平变换器拓扑的研究(英文) 被引量:11
6
作者 陈阿莲 何湘宁 胡磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第14期41-46,共6页
提出了以减少多电平变换器中筘位器件的数量为目的的拓扑生成原则,并基于该原则,研究了适用于中压场合的2类新型多电平拓扑。其中一类是通过组合传统的二极管箝位型或飞跨电容型拓扑与两电平桥臂得到的组合型拓扑;另一类是飞跨电容型拓... 提出了以减少多电平变换器中筘位器件的数量为目的的拓扑生成原则,并基于该原则,研究了适用于中压场合的2类新型多电平拓扑。其中一类是通过组合传统的二极管箝位型或飞跨电容型拓扑与两电平桥臂得到的组合型拓扑;另一类是飞跨电容型拓扑的新型组合策略,它考虑了开关管数量和电容电压平衡之间的折衷。这2类新型拓扑都能以较少的器件输出较多的电平数,因此提高了系统可靠性,降低了成本。但是这2类拓扑的缺点是,某些器件需要承受大于1倍的单个电平电压,所以它们更适合于中压高性能的应用场合。仿真和实验结果验证了新型拓扑的有效性。 展开更多
关键词 电力电子 多电平变换器 拓扑 组合型
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开关磁阻电机的几种功率变换器拓扑的性能分析 被引量:5
7
作者 张全柱 郝荣泰 邓新华 《电气传动自动化》 1995年第4期50-54,共5页
通过对开关磁阻电机运行原理的分析,提出开关磁阻电机对功率变换器的一般要求并给出了驱动开关磁阻电动机的功率变换器的八种电路拓扑,分为传统型和改进型两类。对其中每一种电路拓扑的性能、优缺点、适用场合等进行了分析研究。
关键词 开关磁阻电机 功率变换器 电路拓扑
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一种柔性直流输电前馈解耦无功补偿控制系统设计 被引量:13
8
作者 李继红 陆翌 +1 位作者 王朝亮 许烽 《电力电容器与无功补偿》 2021年第5期28-33,共6页
针对传统解耦控制系统只能保证柔性直流输电系统传输有功和降低交流电流中的谐波信号,而不能对串联电路进行补偿的问题,文中提出了一种具有谐波与无功补偿能力的前馈解耦控制系统。该系统基于模块化多电平换流器的数学模型,将检测的无... 针对传统解耦控制系统只能保证柔性直流输电系统传输有功和降低交流电流中的谐波信号,而不能对串联电路进行补偿的问题,文中提出了一种具有谐波与无功补偿能力的前馈解耦控制系统。该系统基于模块化多电平换流器的数学模型,将检测的无功电流反馈给前馈解耦的无功内环作为参考值实现无功补偿,把高通滤波器检测的谐波分量反馈给前馈解耦无功内环作为参考值实现谐波补偿。实验与测试结果表明,所提出的无功补偿系统能将测试系统的高压直流输电的相电流THD由18.92%降到7.22%,同时该系统不仅可以补偿供端与受端的谐波和无功,还具有传输有功与直流扩容的能力。。 展开更多
关键词 直流配电 解耦控制 滤波器 模块化多电平换流器 直流扩容 MMC拓扑
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开关磁阻电机功率变换器主电路拓扑的研究 被引量:5
9
作者 龚晟 杨向宇 孙明 《电机电器技术》 2003年第6期17-20,共4页
介绍了开关磁阻电机各种功率变换器的拓扑结构 ,并且对其基本结构特点和性能做了比较 ,为设计功率变换器提供了选择依据 ,各种不同的功率变换器适合不同的工作情况。文章还简单说明了设计功率变换器主要的要求和依据 。
关键词 开关磁阻电机 功率变换器 拓扑结构 开关器件 谐振原理
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一种具有自修复功能的多电平变换器拓朴 被引量:8
10
作者 李冬黎 张晋 +1 位作者 陈阿莲 何湘宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期54-60,共7页
从提高复杂多电平变换器的可靠性出发,提出了一种具有类似生物系统自修复功能的多电平变换器拓扑。电路拓扑工作原理的分析结果表明,该拓扑在正常工作情况下所有开关管均承受单位电平的电压应力,并且以较少的飞跨电容实现每个电压电... 从提高复杂多电平变换器的可靠性出发,提出了一种具有类似生物系统自修复功能的多电平变换器拓扑。电路拓扑工作原理的分析结果表明,该拓扑在正常工作情况下所有开关管均承受单位电平的电压应力,并且以较少的飞跨电容实现每个电压电平的自动平衡。该拓扑不需要任何复杂的中点电位平衡电路或控制措施。文中详细分析了电路中开关管故障对多电平变换器系统运行和器件电压应力的影响。分析结果表明,当某些开关管出现短路或断路故障时,通过简单的软件重构改变驱动信号,利用冗余开关状态组合,电路仍能得到所有电平的正常输出和直流侧电容的电压自平衡,真正实现了原有功能的自修复。整个多电平变换器系统的可靠性由此提高。文中以五电平变换器为例进行了分析研究,并通过仿真实验进行验证。 展开更多
关键词 多电平变换器 电路结构 电路拓扑 可靠性 工作原理 自修复功能
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矿井提升机用串联谐振有源电力滤波器PWM控制策略研究 被引量:9
11
作者 王雪丹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期338-342,共5页
针对矿井大功率直流拖动系统的谐波抑制问题,采用一种新型PWM变流器的拓扑结构,即直流侧混合型贮能且串联谐振工作方式,构成了无源+有源的新型并联型有源滤波器的结构形式。对无源+有源的新型有源滤波器进行PWM控制策略的研究,推导出基... 针对矿井大功率直流拖动系统的谐波抑制问题,采用一种新型PWM变流器的拓扑结构,即直流侧混合型贮能且串联谐振工作方式,构成了无源+有源的新型并联型有源滤波器的结构形式。对无源+有源的新型有源滤波器进行PWM控制策略的研究,推导出基于傅里叶变换的谐波控制策略,用于对三相电力系统的5、7、11、13次谐波进行补偿。用TMS320F240DSP实现提出的控制策略,在实验室搭构试验样机进行实验研究。研究表明,系统的5、7、11、13次谐波得到了很好的抑制,网侧电流的THD从26.4%减小到12.8%,谐波总畸变率有明显降低,从而验证了控制策略及其实现的有效性。 展开更多
关键词 矿井提升机 有源电力滤波器 PWM控制策略 变流器拓扑
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混合二极管箝位多电平变换器的拓扑结构研究 被引量:6
12
作者 张艳莉 居荣 +1 位作者 费万民 吕征宇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期27-31,共5页
二极管箝位多电平变换器在控制功率的双向流动方面有优势,因而在中压变频调速领域和交流柔性供电系统中有着良好的应用前景。将经典二极管箝位多电平变换器中的每个箝位二极管中性点,用1个两电平逆变器桥臂和电容并联单元代替,得到了所... 二极管箝位多电平变换器在控制功率的双向流动方面有优势,因而在中压变频调速领域和交流柔性供电系统中有着良好的应用前景。将经典二极管箝位多电平变换器中的每个箝位二极管中性点,用1个两电平逆变器桥臂和电容并联单元代替,得到了所谓的混合二极管箝位多电平变换器,在相同电平数的条件下,所使用的箝位二极管的数目有所减少,适用于对波形质量要求较高的中压功率变换场合。分析了电路的工作机理,采用电力电子专用仿真软件PSIM6和特定谐波消除脉宽调制控制策略,对所提的混合二极管箝位多电平变换器进行了仿真研究,仿真结果证明了所提拓扑的有效性。 展开更多
关键词 二极管箝位 多电平 功率变换器 拓扑
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大型光伏电站直流升压汇集接入系统建模与数字仿真 被引量:4
13
作者 奚鑫泽 黄文焘 邰能灵 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1178-1188,共11页
以大型光伏电站为主要研究对象,针对性地研究其汇集系统.通过分析多种现有光伏电站换流器接线方式的优缺点,提出一种新型的大型光伏电站直流升压汇集系统拓扑;建立基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)技术的高变... 以大型光伏电站为主要研究对象,针对性地研究其汇集系统.通过分析多种现有光伏电站换流器接线方式的优缺点,提出一种新型的大型光伏电站直流升压汇集系统拓扑;建立基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)技术的高变比DC/DC换流器和DC/AC换流器拓扑,并对大型光伏直流升压汇集接入系统进行建模及数字仿真;基于系统直流侧故障的原理和模型短路故障状态,比较、分析仿真结果,总结出故障特性.研究成果可为直流升压汇集系统新型设计及基于MMC的多类型换流器控制提供参考与借鉴. 展开更多
关键词 光伏电站 直流升压汇集 模块化多电平换流器 换流器拓扑 RT-LAB仿真
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新型混合储能功率变换器及控制策略研究 被引量:4
14
作者 林崇 陈佳桥 +2 位作者 王金友 陈旭海 郭燕强 《电器与能效管理技术》 2019年第20期26-31,共6页
单一的能量型或功率型储能无法兼顾高功率密度、高能量密度、长使用寿命等多方面的要求,因此提出一种新型的混合储能功率转换系统(PCS)拓扑,并提出采用基于并网电压前馈的电流加权平均控制算法实现能量的双向变换。与混合储能已展开研... 单一的能量型或功率型储能无法兼顾高功率密度、高能量密度、长使用寿命等多方面的要求,因此提出一种新型的混合储能功率转换系统(PCS)拓扑,并提出采用基于并网电压前馈的电流加权平均控制算法实现能量的双向变换。与混合储能已展开研究相比,节省了PCS等附属开关设备的投资,并通过仿真与试验验证了所提拓扑及控制策略的有效性。 展开更多
关键词 混合储能 功率变换系统 电路拓扑 控制策略
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开关磁阻调速电动机功率变换器主电路研究 被引量:4
15
作者 陈昊 谢桂林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第z1期150-153,共4页
给出了三相四管式开关磁阻调速电动机功率变换器主电路拓扑及其工作原理 ,建立了其数学模型 ,通过与其它两种三相功率变换器的比较及样机系统实验 ,结果表明 。
关键词 开关磁阻电动机 功率变换器 拓扑结构
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单相二极管箝位三电平级联整流器的研究 被引量:3
16
作者 舒泽亮 王世涛 +1 位作者 赵莉 柳明 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期69-74,共6页
为了解决级联整流器的输出电压均压问题,改进了一种基于比例积分(Proportional Integral,PI)控制器的直流电压均衡方法,并将其应用于单相二极管箝位三电平级联整流器中.以三模块级联整流器为例,利用Matlab/Simulink进行了系统仿真,同时... 为了解决级联整流器的输出电压均压问题,改进了一种基于比例积分(Proportional Integral,PI)控制器的直流电压均衡方法,并将其应用于单相二极管箝位三电平级联整流器中.以三模块级联整流器为例,利用Matlab/Simulink进行了系统仿真,同时搭建了一套小功率实验平台并且实现了实验验证.仿真和实验结果表明:在采用改进的直流电压均衡控制算法下,可以有效地实现直流侧电压稳定,而且经改进的直流电压均衡控制算法更加简单,方便向更多级联模块扩展. 展开更多
关键词 大功率变换器 电力电子 级联拓扑 多电平 二极管箝位
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电化学储能变换器拓扑与控制策略综述 被引量:2
17
作者 叶筱 蒋克勇 +2 位作者 孙瑞松 毛景魁 李红梅 《节能》 2020年第7期148-158,共11页
电化学储能单元因其具有补偿光伏发电、风力发电随机性与波动性,可提高电能质量,保证微电网稳定和可靠运行的独特优势,受到了广泛关注,并开展了一系列试点应用。作为连接电池组和电网的储能功率变换器(PCS),是电池储能的重要组成部分,... 电化学储能单元因其具有补偿光伏发电、风力发电随机性与波动性,可提高电能质量,保证微电网稳定和可靠运行的独特优势,受到了广泛关注,并开展了一系列试点应用。作为连接电池组和电网的储能功率变换器(PCS),是电池储能的重要组成部分,是实现两者之间能量双向交换的桥梁。立足国内外研究现状,总结PCS的拓扑结构和控制策略,重点综述PCS在微电网系统中实现并/离网运行及模式切换等关键技术;同时,统筹考虑储能单元SOC的控制策略,旨在为基于电化学储能单元PCS的控制技术的发展提供技术参考。 展开更多
关键词 电化学储能单元 储能功率变换器 拓扑结构 荷电状态 控制策略
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新型单电源混合不对称多电平变换器拓扑及控制方法 被引量:2
18
作者 孙醒涛 孙力 +1 位作者 吴凤江 赵克 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第33期8-14,共7页
单电源混合不对称多电平变换器在结构上较混合多电平变换器简单,体积与成本得到降低,但存在控制复杂的问题。针对单电源混合不对称多电平变换器主变换器中点电位平衡与从变换器电容电压稳定难以同时协调控制的问题,提出一种新型单电源... 单电源混合不对称多电平变换器在结构上较混合多电平变换器简单,体积与成本得到降低,但存在控制复杂的问题。针对单电源混合不对称多电平变换器主变换器中点电位平衡与从变换器电容电压稳定难以同时协调控制的问题,提出一种新型单电源拓扑结构。通过在主变换器中增加一个辅助桥臂来独立地对中点电位进行调整,可极大地简化单电源变换器控制的复杂性。采用PI控制维持从变换器电容电压整体的稳定,同时从变换器采用冗余状态选择方法对每个输出电压周期内的电容电压进行调整。通过仿真和实验对新型拓扑和控制策略进行验证。 展开更多
关键词 单电源 混合不对称 多电平变换器 拓扑
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具有定子直流励磁能力的新型电机控制器演变 被引量:2
19
作者 李安 蒋栋 +3 位作者 刘自程 于子翔 孔武斌 曲荣海 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期1040-1052,共13页
采用全控型电力电子器件的逆变器是现代交流电机控制的主要方法.近年来一系列带直流偏置正弦电流的新型磁阻电机被相继提出.与基于传统半桥拓扑型逆变器的电机控制器不同,驱动控制该类磁阻电机的电力电子变换器需要具有定子直流励磁电... 采用全控型电力电子器件的逆变器是现代交流电机控制的主要方法.近年来一系列带直流偏置正弦电流的新型磁阻电机被相继提出.与基于传统半桥拓扑型逆变器的电机控制器不同,驱动控制该类磁阻电机的电力电子变换器需要具有定子直流励磁电流输出能力.本文首先介绍了集成直流励磁能力的新型电机控制器的基本控制原理和拓扑结构.在此基础上,通过对四种改进方案的介绍,展示了新型电机控制器的改进路线图.本文提出从功率器件容量和控制自由度两个方面出发进行改进,可以有效降低新型电机控制器的成本、体积和功率损耗.进一步地,通过对基本拓扑结构和本文所提出的三种改进的拓扑结构进行深入的讨论与对比,可以得出,串联绕组拓扑是目前硬件水平和控制性能均最优的新型电机控制器拓扑结构.相比传统半桥拓扑,该拓扑在增加一个桥臂的条件下,实现调制比和调速范围增加近一倍,不仅适用于特殊的磁阻电机,也能够通用于各类交流电机的控制,还可以进一步拓展至多相系统.所介绍的五种新型电机控制器拓扑结构都具有原型机和实验结果.结果显示,基于定子绕组注入直流电流这一需求设计的一系列新型电机控制器在性能上实现了逐步改进. 展开更多
关键词 电力传动 磁阻电机 电力电子变换器 拓扑结构 调制算法
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电力电子变换器拓扑技术在新能源发电组网中的应用
20
作者 杨海华 《现代工业经济和信息化》 2022年第12期124-125,127,共3页
为提高新能源发电组网输出的稳定性和抗干扰能力,研究电力电子变换器拓扑技术在新能源发电组网中的应用。基于软并网和硬并网联合设计的新能源发电组网方案,以变压器、发电机及输电线路等元件作为差动谐波控制模型,结合继电保护和二次... 为提高新能源发电组网输出的稳定性和抗干扰能力,研究电力电子变换器拓扑技术在新能源发电组网中的应用。基于软并网和硬并网联合设计的新能源发电组网方案,以变压器、发电机及输电线路等元件作为差动谐波控制模型,结合继电保护和二次谐波参数融合,在差动电流中通过电力电子变换器的拓扑设计,通过短暂的闭锁差动保护方法,建立单位功率因数下的新能源发电组网控制和光伏输出电流稳态控制模型。实验结果表明,采用该方法进行新能源发电组网的输出稳定性较好,二次谐波含量降低。 展开更多
关键词 电力电子变换器 拓扑技术 新能源 发电组网
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