谐波DC环节逆变器及其控制策略研究

对采用谐振ＤＣ环节的逆变器进行了分析讨论，提出了控制系统的硬件组成，并对其控制策略进行了研究。     

有源钳位逆变器最小开关损耗调制策略的研究

针对三电平有源钳位逆变器拓扑,介绍了一种减小开关损耗的调制方案。首先分析了各种工作状态下每个功率器件的开关损耗情况;然后基于零序分量注入的载波调制算法,提出了一种动态最小开关损耗载波脉宽调制策略;最后建立仿真模型,逆变器侧分别选取CRH380A型动车组牵引电机以及三相阻感电路作为负载。验证了该拓扑调制方案能有效地降低总开关损耗,均衡损耗在各开关器件上的分布,提高了牵引系统的热稳定性。     

使用单开关元件实现软开关的新型准谐振直流环节PWM逆变器

介绍一种新型准谐振直流环节(QRDCL)逆变器.该逆变器只需使用一个开关元件即可在各种负载条件下建立零电压瞬间.逆变器开关元件所承受的最高电压维持在输入电压的1.01～1.1倍,其电路能够灵活地选择谐振环节的开关时间,使之与所采用的任何PWM技术同步,控制技术不需要逆变器开关来帮助在直流环节建立零电压瞬间,控制电路中不需要电压和电流传感器.文中阐述所提出QRDCL逆变器的工作原理,对其进行了详细分析,获得了实现软开关设计的理念.利用PSPICE软件对系统进行详细的仿真,以研究电路模型在各种负载条件下的可行性.最后给出了用该QRDCL PWM逆变器驱动三相异步电机的实验结果.     

有源钳位四电平能馈变流器预测电流控制

地铁能馈变流器能回收车辆制动能量,实现节能减排。多电平变流器可以降低有源开关的断态电压上升率,有效保护电路元件,提高输出电流的波形质量,一直是中大功率领域研究的热点。模型预测控制算法是应用于多电平变流器的一种控制算法,具有运算简单、速度快和适用性广等优点,在变流器控制领域有广阔的应用前景。目前,能馈变流器的拓扑主要为二电平和三电平,对四电平拓扑的应用关注较少。有源钳位四电平拓扑采用有源器件的T型连接代替钳位二极管,减少了元件数量,降低了系统损耗。在四电平能馈变流器的控制算法方面,载波调制算法仍被广泛使用,模型预测控制算法未能得到应用。在此背景下,提出一种适用于有源钳位四电平拓扑的预测电流控制算法,建立四电平拓扑的数学模型,分析开关状态对直流母线电容电压的影响,建立电流和电容电压的预测模型。通过模型预测控制算法中的代价函数,实现输出电流和电容电压的多目标控制。利用并网仿真模型对所提算法进行验证,在预测控制作用下可以顺利并网,并输出高质量的电流。进行阻感负载实验,能有效跟踪给定电流,维持电容电压稳定,对于负载突变也有较强的鲁棒性。仿真和实验均证明了拓扑模型和控制算法的有效性,展现了其在地铁...     

消除三相电压不平衡引起的电压源逆变器直流环节电压脉动的控制方法

研究和分析了用于消除电网不平衡时电压源逆变器直流母线脉动电流的补偿控制方法.脉动电流不仅影响传动装置的运行性能,而且降低逆变器的电源品质.控制参数范围的选择取决于变流器抵抗电压不平衡的能力和系统参数.文中讨论和分析了在控制参数范围内控制方法对每相的功率因数和电流幅值的影响,重点分析了功率因数和前端整流器输入端电流不平衡问题,并提供系统在无补偿控制和补偿控制两种状态下的数值仿真和实验测量结果.     

客车车辆单相逆变器的研制

为研制出高效可靠的单相AC 220V电源,已有过一些不同的主、控电路方案,其中采用软开关技术是目前技术发展的一个方向.介绍了客车车辆单相逆变器的主电路结构、工作原理以及逆变器软件控制策略.经试验验证,单相逆变器的升压部分采用了零电压软开关技术,效率更高,噪声更小,运行更可靠.     

现代多电平逆变器拓扑

近年来对中压大功率逆变器的需求日益增加,多电平逆变器已引起人们极大的兴趣.文章对当前水平的各种多电平逆变器的拓扑,如:二极管箝位逆变器、电容器箝位逆变器、级联多电平逆变器、通用多电平拓扑、复合电平混合多电平拓扑、不对称混合多电平拓扑及软开关多电平逆变器等的工作原理作了简要的综述.     

一种基于谐振缓冲器原理的三相逆变器的研究

在分析目前软开关电路以及谐振缓冲器的发展现状基础上，给出了一种带有谐振缓冲器的逆变器实现方案。该逆变器具有单相换相、逆变器主开关管工作在ＺＶＳ零电压开关以及辅开关管工作在ＺＣＳ零电流开关环境下的特点。定量分析了该谐振缓冲器的工作原理以及控制策略。仿真及实验结果证明了该电路拓扑及控制方案的可行性。文章还给出了主开关管工作在开关频率为５０ ｋＨｚ时的各种波形及实验数据     

内燃机车中间直流电压的选择与变流系统标准化设计

针对我国交流传动内燃机车电传动系统的设计要求，分析了中间直流电压对电传动系统的影响，探讨了中间直流电压的选择及变流系统标准化，系统化设计思想，提出了选择1500V和2600V作为中间直流电压设计标准的建议，在此基础上计算出各种机车功率范围的几种标准化牵引变流器的主要参数。     

轨道交通直流牵引供电系统中AC／DC变流器的技术性能评估

传统轨道交通直流牵引供电系统采用多脉渡二板管整流器作为主变流器，其性能指标主要依据国标GB10411-2005进行评价。但随着PWM整流技术的发展，该标准对整流器的性能指标评估已显不足。文章从变流器与电力系统、变流器与牵引负载以及整流器自身3个方面对整流器的性能指标进行了分析与评估，并用一个仿真算例验证了这些评估标准的有效性，为推动PWM整流技术在轨道交通牵引供电系统中的应用提供一定的理论依据。     

改进型移相全桥ZVZCS直流变换器

介绍了一种改进型的全桥移相ZVZCS-PWM DC/DC变换器,在分析其开关过程的基础上,得出实现零电压零电流开关的条件,并应用于一台36 kW的DC/DC变换器中.     

具有宽电压调节范围的谐振型变流器

针对传统的变流器中输出电压一般总是低于交流输入电压的状况，提出了一种新型串联谐振直流环节变流器。该变流器在取消直流大电感，并为开关器件提供零电流开关条件的同时，还可以实现变流器输出电压在交流输入电压以上或以下的较宽范围内任意调节，而不受输入电压大小的限制。介绍了电路的工作原理，给出了升压及降压时两组有代表性的试验波形。     

兼具柔性直流输电功能的移动式直流融冰装置的研制

介绍了兼具背靠背柔性直流输电(VSC-HVDC)功能的移动式直流融冰装置的设计和试验情况,讨论了该装置的主电路结构,设计了多重化VSC的载波移相控制、PWM整流控制和恒流斩波控制,分析了串联型背靠背VSC-HVDC的控制方法,并介绍了装置的保护策略和试验方案。试验结果表明,所设计的控制方法是正确、有效的,装置完全能满足电网融冰抗灾的要求,并可进行中小功率的柔性直流输电。     

上海地铁直流列车辅助逆变器起动失效分析及解决措施

针对上海轨道交通一号线直流电动列车因蓄电池应急供电后产生电压跌落,造成车辆辅助逆变器起动失效,导致列车丧失运营能力的故障,进行故障原因查找与分析研究,并提出解决措施。     

新型DC 600 V列车供电系统输出电压振荡解决方案

新一代复兴号动力集中动车组列车供电柜,首次采用二电平PWM整流器输出DC 600 V为客车供电。由于负载前端串联EMI滤波器,在负载投入时供电柜的滤波电感和EMI电容发生振荡,引起输出电压振荡。文章为抑制输出电压振荡,对输出端并联RC吸收电路和滤波电感并联RC两种方案分别进行讨论和验证,通过对主电路结构分析,认为滤波电感并联吸收电阻方案为最优。最后通过仿真和试验验证所提方案的可行性和有效性。     

变电所和车辆高速直流断路器的保护跳闸分析

主要介绍变电所高速直流断路器增量保护原理以及车辆高速直流断路器保护原理,并将两者跳闸情况进行比较分析：实践证明,车辆上的大电流脱扣保护跳闸不仅与其整定值有关,还与初始电流上升率密切相关,车辆上的大电流脱扣和变电所直流断路器增量保护是两种不同的保护,不能将两者作为同一种保护进行整定配合计算：除在调试车辆时注意减少车辆本体故障及人为误操作外,同时希望增加车辆断路器的保护种类,达到真正意义上的保护匹配。