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摘要：在全面分析晶闸管换流阀拓扑与辅助系统的多层次结构基础上,根据冗余模型及状态空间法等基本的可靠性理论,构建了一种详细的晶闸管换流阀系统多层次可靠性模型与评估方法。基于所建立的可靠性模型,结合实例说明了可靠性分析的详细过程及用具体的指标评估换流阀系统可靠性的方法,并定量分析了不同因素对系统可靠性的影响。该方法解决了特高压直流输电(UHVDC)I程下单独针对晶闸管换流阀系统进行可靠性评估的问题,结果表明了该模型的合理性,可为实际工程的规划和建设提供量化决策依据。

摘要：针对传统直流大电流发生器作为塑壳断路器瞬动实验装置存在过渡时间长、易超调、暂态精度和纹波难控制的问题,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)实现的无差拍控制策略,能够迅速跟踪、调节负载电流。釆用Matlab/Simulink软件对所提控制策略进行了仿真,验证了该策略的有效性。最后设计了一台5000A实验样机,并在样机上进行实验。

摘要：模块化多电平变流器(MMC)具有大规模、少谐波、低开关损耗等特性,其运用在高压直流输电(HVDC)领域非常普遍。针对传统半桥子模块(HBSM)不具备直流侧故障穿越的能力,全桥子模块(FBSM)和箝位双子模块(CDSM)所用开关器件成倍增加的问题,在分析HBSM拓扑基础上,提出一种开关器件少且具有直流故障穿越能力的子模块(SM)拓扑,并给出能够快速随动的希尔排序质因子算法-模型预测控制(SSPFM-MPC)策略。在PSCAD/EMTDC平台上搭建401电平实验模型,对所提SM拓扑性能测试检验,并搭建了21电平实际物理模型进行故障穿越,实验表明所提改进型SM具有良好的直流故障穿越能力。

摘要：首先介绍了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块在动态电压恢复器(DVR)旁路导通和脉宽调制(PWM)开关两种工况下的功耗近似计算方法,构建了模块内部的热阻-热容模型;在此基础上建立了级联式DVR装置的整机模型,计算其内部空气流场分布;最后利用周围空气流场数据对内部功率单元由稳态运行转换到瞬态工作的动态过程进行流场、温度场和压力场多场耦合数值模拟。通过对比不同电流等级IGBT的热仿真计算结果,选择了成本更低的小电流IGBT进行应用,通过搭建样机进行实验,验证了该IGBT选型优化方法的可行性。

摘要：以新疆某±1100kV特高压直流输电工程高端阀厅为典型案例,利用Fluent软件对阀厅内上+下送风,中回风的气流组织形式进行预测仿真。通过对特征截面温度场和速度场的分析,验证了现有空调方案能够满足换流阀运行时的热环境要求,同时也直观反映出上、下同时送风会在阀厅中部出现漩涡,造成换流阀局部过热的现象。研究结果可为特高压换流阀此类的大体量电器元件室内热环境设计与优化提供借鉴。

摘要：为集中反映中低压直沆系统这一技术领域的最新科研成果、新理论、新方法和关键技术发展与创新,新产品的开发与设计,本刊拟将《电力电子技术》杂志2019年第12期辟为“面向中低压直流系统的功率变换与控制”专辑,欢迎相关企业、研究机构和高校专家学者踊跃投稿。

摘要：分布式电源不断增多以及充电桩等短时大功率负荷的不断增加给传统架构的配网运行带来了挑战。对此,提出了一种适用于低压配电网络的柔性配网架构,并设计了分层分布式的控制系统,针对单路和双路不同进线工况提出了控制策略,包括储能充放电策略、功率转供策略、并离网切换策略。最后,在基于半实物的实时数字仿真(RTDS)平台上试验验证了控制策略的可行性。

摘要：针对脉冲电流峰值保持电路测量准连续激光二极管驱动源输出脉冲电流幅度存在脉冲过冲及其时间参数调节带来的幅值测量误差问题,设计以脉冲前沿为参考,在脉冲宽度范围内,选择一个时间点,通过A/D变换器直接测量读取脉冲幅度值的方案,使脉冲幅度测量误差仅取决于脉冲电流/电压取样值的准确度和A/D变换器的位数,实现300A大功率准连续激光二极管驱动电源研制中电流检测准确度不大于0.5%的技术要求。

摘要：提岀了一种开关管馈能式零电压软关断电路,由缓冲电路、储能电容和馈能电路构成。当开关管关断时,由缓冲电路中的缓冲电容实现开关管的零电压软关断;当开关管导通时,缓冲电容上的能量再通过一个谐振电路转移到储能电容。储能电容接受每次开关管开通时由缓冲电容上转移过来的能量,使电压逐步上升。当储能电容电压上升到阈值电压时,馈能电路工作,将储能电容的能量迅速转移到主电路的输出电容上,实现能量回馈。其次,分析了电路的工作原理和关键的器件设计方法。最后,搭建了一台实验样机,设计了控制电路,并验证了电路的有效性。

摘要：针对脉冲电源中电池组充电问题,提出一种基于串联谐振原理的通用型宽幅电压充电装置。根据串联谐振电路输出电流与开关频率线性相关而与负载无关的特性,表明其具有对不同电压等级电池组进行恒流充电的功能,且可通过调节脉宽调制(PWM)脉冲频率改变输出电流大小。分析输出侧滤波电容和滤波电感对输出电流暂态过程的影响,选择合理的滤波参数,既可以减小稳态电流纹波,又能有效改善输出电流的超调。针对500V和1000V电池组负载,建立Matlab仿真模型并进行相应的实验验证,仿真和实验表明充电装置可对不同电压等级的电池组实现不同倍率的恒流充电。

摘要：在永磁同步电机(PMSM)无传感器数字控制系统的高速弱磁阶段,受脉宽调制(PWM)开关频率限制,载波比随弱磁转速升高不断降低,与基速相比系统存在更大的数字信号延时。延时导致的转子位置角度观测误差及电压矢量相位滞后影响了电流的解耦性能,进而影响电机高速弱磁时的动态性能和稳定性,严重时导致电机失控。针对此问题,此处提出一种PMSM高速运行下的转子位置角度误差及电压矢量相位滞后补偿策略,该策略实现简单可靠,可提高PMSM无传感器高速弱磁运行时的稳定性。仿真和实验结果验证了该补偿策略的有效性,且具有一定的应用价值。

摘要：开关磁阻电机(SRM)常用作新能源电动汽车的驱动电机,但其转矩脉动大,影响整个调速系统正常工作,此处提出一种基于神经网络预测控制减小SRM转矩脉动的方法。首先,搭建系统数学模型,用建立的电机模型根据前一时刻和当前时刻状态值和釆样的定子电流、转子位置及母线电压预测出下一时刻的转矩值;其次,定义一个基于预测转矩与参考转矩误差和相电流双目标控制的代价函数;然后,提出用离散空间矢量的方法评估一系列虚拟状态值,结合代价函数得到一个最优的虚拟状态值;最后,在神经网络预测控制系统中引入该虚拟状态值,实现对SRM转矩脉动的控制。为验证所提控制策略,在Matlab中对SRM转矩控制系统进行仿真,此外,搭建15kW的SRM实验平台,仿真实验结果均表明,所提控制策略正确、可靠。

摘要：由于LCL-S型无线电能传输(WPT)系统具有初级恒流输出特性以及次级恒压输出特性,故其已经在WPT系统中得到了广泛应用。但是,在系统轻载时,逆变器输出电流存在畸变,此为LCL-S型WPT系统的固有缺点。针对此问题,在不影响WPT系统原特性的基础上,此处提出两种改进方法,并分析改进后系统的工作原理以及可取得的良好效果。最后,通过仿真分析和实验证明理论分析的正确性。

摘要：针对无线电能传输(WPT)系统效率低的问题,提出了一种基于E类双管逆变器和FPGA频率跟踪控制的磁耦合谐振式WPT(MCR-WPT)系统。设计了双E类高频逆变电路,推导出带有E类逆变MCR-WPT系统传输效率的表达式。利用Multisim进行了电路仿真和分析,研究了线圈位置和半径对耦合系数的影响,得出了耦合系数、传输距离和有无频率跟踪对传输效率的影响曲线。研制了小功率WPT装置,在传输距离为8cm左右时,获得最大传输功率为98W,效率为84%。实验结果证明了理论分析的正确性。

摘要：从电励磁双凸极电机(DSEM)的基本原理出发,设计了基于滑模变结构控制(SMC)的双闭环驱动系统。该系统的转速外环采用变指数趋近律的SMC,电流内环釆用滞环控制。基于有限元分析法建立了DSEM驱动系统的场-路联合仿真系统,与外环采用比例积分(PI)控制、内环采用滞环控制的双闭环驱动系统进行仿真及实验对比。结果表明DSEM驱动系统采用SMC可提高电机的转速响应速度,具有很好的鲁棒性。