无变压器光伏并网逆变器的拓扑结构

详细地分析了无变压器光伏并网系统的共模电流产生机理。用不同的控制方法分析了单相无变压器全桥拓扑结构的共模电流,并对一种新的拓扑结构进行了分析和仿真研究;同时介绍了几种不同的三相无变压器拓扑结构,并作了简单的分析和仿真。最后分别比较了单相和三相无变压器光伏并网逆变器拓扑结构的不同。     

集成谐波阻尼功能的单相光伏发电系统

针对单相LC型并网逆变器与电网阻抗间可能发生的谐振现象进行了研究。为了提高公共连接点电压质量,抑制背景谐波电压在公共连接点的谐振放大,将阻性有源滤波器的功能引入光伏并网逆变器。集成谐波阻尼功能的单相光伏并网系统可有效抑制背景谐波电压的谐振放大,但交直流侧瞬时功率交换会导致直流侧电压出现高频纹波分量脉动。为此,通过引入低通滤波环节和优化电压电流环参数设计,达到了减少直流侧电压纹波对电流环控制影响的目的。理论分析和仿真结果验证该方案的有效性。     

面向铁路牵引供电网的光伏发电混合电流控制

随着低碳化交通的持续发展,铁路交通沿线所蕴含的太阳能资源禀赋开发利用势在必行。利用铁路沿线空间资源实施光伏发电,不仅可为铁路牵引系统提供清洁电力,也可拓展新能源发电消纳空间。因此,文章提出面向铁路牵引供电网的光伏发电混合电流控制策略。该控制实施于三相静止坐标系,构造由传输光伏功率所需的正序电流分量与补偿牵引负荷所需的负序电流分量的混合电流受控目标,实现光伏逆变器的并网发电与负序补偿的统一控制。同时,该控制策略可在无需相序分离与提取的条件下,完成对单相牵引负荷负序电流的补偿,增强高压侧电网电能质量。最后,在RTLAB硬件在环试验平台验证了文章所提控制策略的有效性。     

基于二阶广义积分器的拍频抑制算法研究

在轨道交通牵引系统中,由于使用单相整流器,逆变器的直流输入电压包含纹波分量,该分量频率是网侧电压频率的2倍,会导致牵引电机的转矩和电流产生脉动.为了减少脉动,提出一种基于二阶广义积分器的拍频抑制控制方法.首先,利用二阶广义积分器准确提取纹波分量;其次,注入相位补偿信息组成拍频抑制分量;最后,将拍频抑制分量叠加到磁链上,从而实现拍频抑制.对比了2种优化策略,根据脉动抑制效果实现了控制方法的最优化.通过仿真验证了纹波分量提取的准确性,抑制低频电流和转矩脉动的有效性.     

城市轨道交通光伏发电系统的应用现状及发展趋势

将光伏发电技术与城市轨道交通供电系统相结合,不仅节能减排,也是降低城市轨道交通线路运营成本的需要.介绍了目前国内城市轨道交通光伏发电系统的应用现状,对城市轨道交通光伏并网方案及拓扑结构进行了分析,指出并网后面临的技术难题.对今后该系统的发展趋势和研究重点进行了构想并提出建议.     

新型单相谐振阻抗型混合电力滤波器的研究

为了进一步降低混合电力滤波器的有源滤波器容量,采用了一种新的混合电力滤波器的拓扑结构。新拓扑结构的基本思想是增加了和有源电力滤波器(APF)并联的LC基波谐振支路,并将APF控制成受控谐波电流源。LC基波谐波支路使得有源电力滤波器的额定电压和电流大大降低。分析了新型单相谐振阻抗型混合电力滤波器的工作原理及滤波特性。通过MATLAB/Simulink仿真,验证了新型单相谐振阻抗型混合电力滤波器的滤波特性。仿真结果表明这种新型混合电力滤波器具有优良的滤波性能。     

光伏发电系统接入城市轨道交通供电系统模式研究

城市轨道交通具有应用分布式光伏发电系统的广阔空间.以上海城市轨道交通为例,开展了光伏发电接入城轨交通供电系统的可行性与并网方式研究.理论计算及仿真分析结果表明,光伏发电接入城轨交通供电系统是可行的.光伏发电系统接入城市轨道交通供电系统具有交流并网和直流并网2种模式.交流并网模式具有控制策略简单成熟的优点;直流侧并网模式通过控制策略优化补偿牵引网电压减少接触网损耗,具有提高城轨交通牵引供电质量和节能的双重作用.     

高速动车组牵引传动系统拍频抑制及其半实物仿真研究

在高速动车组牵引传动系统中,单相整流器的输出电压中存在2倍电网频率的脉动分量,该分量将导致牵引电机的拍频现象.为抑制拍频现象,同时保证列车轻量化需求,取消牵引传动系统中间直流环节的LC谐振支路、优化牵引电机控制算法是解决思路之一.文中首先分析拍频现象的产生机理;然后分析了传统基于频率补偿的拍频抑制算法原理,并加入了采样...     

牵引供电系统混合有源电力滤波器的仿真研究

为了抑制电气化铁道产生的谐波污染,本文采用了一种新型混合有源电力滤波器的拓扑结构,并分析了这种新型拓扑结构的工作原理及滤波特性.通过MATLAB仿真,验证了新型混合有源电力滤波器的滤波特性.仿真结果表明这种新型混合有源电力滤波器具有优良的滤波性能.     

光伏并网逆变器的电路拓扑及其关键技术

介绍了目前市场上光伏并网逆变器的种类及相关电路拓扑,并针对光伏并网逆变器的相关设计参数、工作原理进行了阐述及说明。     

一种新型混合多电平逆变器

在传统的多电平逆变器拓扑结构的基础上，提出了一种新型的混合多电平逆变器拓扑，并分析了其工作原理，采用SHEPWM作为该拓扑的调制方式，实现了基于TIDSP TMS320LF2407（A）单相拓扑的控制，最后通过实验研究证实了该种拓扑的可行性，并给出了相应的结论。     

光伏并网下城市轨道交通供电系统动态运行仿真研究

为分析光伏发电并网对城市轨道交通供电系统运行的影响，提出一种考虑城市轨道交通交直流牵引供电系统及光伏发电并网的动态运行仿真方法。所提仿真方法针对牵引供电系统的直流侧建立数学仿真模型，考虑系统平行多导体传输特性，求解多列车动态运行情况下的牵引变电所功率波动。基于Matlab/Simulink软件建立城市轨道交通供电系统交流侧的仿真模型，并使用三相动态负荷等效城市轨道交通供电系统直流侧牵引变电所的功率波动。基于Matlab/Simulink软件搭建光伏发电并网模块，并建立光伏发电系统并入城市轨道交通供电系统的仿真模型。以常州地铁1号线的线路参数为例，分析了光伏发电系统对城市轨道交通供电系统的潮流参数、网压有效值及网压波动的影响，并对比分析了不同功率、不同并网电流的光伏发电系统接入不同负荷率的城市轨道交通供电系统时的影响。仿真结果表明：光伏发电系统的接入能够有效降低供电系统直流侧对交流电网的功率需求，但也会对城市轨道交通供电系统的电能质量产生影响；随着供电系统负荷率、光伏并网电流及并网功率的增大，光伏发电系统的接入对城市轨道交通供电系统电能质量的影响也逐渐增大。     

高速动车组无拍频控制方法研究

在高速动车组牵引传动系统中,由于单相供电制式的应用,会在单相脉冲整流器的直流输出环路上叠加一个2倍于电网频率的交流脉动电压分量。该脉动电压分量会使牵引电机产生拍频现象,从而导致牵引电机电流三相不平衡、转矩脉动增大等问题。针对这一现象,提出了一种基于频域分析的无拍频控制算法。该算法是在对拍频形成原理及输出电压谐波的理论分析基础上,通过在牵引逆变器输出频率上叠加一个映射直流电压脉动分量函数进行频率补偿,以消除低频谐波分量。结合矢量控制系统,完成了算法的仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,该无拍频算法可有效抑制牵引电机拍频现象。     

一种新型单相三电平PWM整流器的研究

提出了一种新型单相三电平PWM整流器电路拓扑,详细分析了该电路的工作状态,推导了其数学模型,引入滞环电流控制来实现该电路单位功率因数和低谐波等特性.仿真结果表明:该三电平PWM整流器能有效地抑制注入电网的谐波,实现交流输入端单位功率因数和能量的双向流动,并且系统具有很好的动态特性.     

逆变器无拍频控制策略研究

在大功率交流传动电力机车传动系统中,单相脉冲整流器工作时,会在中间直流侧产生2倍于电网频率的脉动分量,该脉动分量传递到逆变器输出侧会在电机上产生拍频现象,引起转矩脉动和电机过热.针对牵引逆变器的工作特征,提出了应用于同步脉冲调制阶段的无拍频控制算法,在逆变器输出电压可调阶段,根据和直流侧电压变化成反比例的关系调节参考电压幅值,保证输出波形的正弦性.通过计算机仿真和对小功率异步电机系统的试验表明拍频现象得到了较好的抑制.     

基于多重化换流器的柔性直流输电系统及其实验研究

主要介绍了VSC-HVDC的工作原理及其换流站数学模型,并提出了一种新型的基于多重化换流器的柔性直流输电系统拓扑,详细分析了其结构特征与控制策略,最后根据文章提出的换流器拓扑搭建了一套柔性直流输电实验系统。实验结果表明,基于多重化换流器的柔性直流输电系统具有功率输送稳定、功率因数高、谐波含量低、可控性好等优异性能,具有广泛的工程应用前景。     

集中式逆变器直流侧并联协调控制策略

针对集中式光伏电站逆变器低功率运行下输出波形质量差且故障率高的问题,在光伏发电单元汇流箱与逆变器之间加入控制器,提出一种改善系统运行性能的控制策略。分析了集中式光伏电站直流侧并联结构,以光伏系统输出功率最大和输出电流谐波畸变率最小为优化目标,建立目标函数。控制器控制逆变器协调运行使目标函数最小,改善系统运行性能。分析了光伏单元传统连接方式下故障期间的损失以及本策略在此基础上可提高的效益。最后通过算例验证本策略的可行性。     

基于交错并联反激拓扑的光伏并网微型逆变器

设计了一种基于交错并联反激变换拓扑、高频软开关和比例谐振并网控制的光伏并网微型逆变器。仿真及实验结果表明,所设计的微型逆变器解决了基于无组串电池板的中小功率分布式光伏发电高效并网利用问题,为光伏电池家电化和智能微网的实现奠定了基础。     

三电平逆变器中点电位控制算法研究

介绍了中点箝位型三电平逆变器的工作原理,根据其特有的拓扑结构分析了PWM调制方法,针对直流侧电容中点电位漂移的问题,提出了每相调制波叠加零序电压分量的控制策略。最后对该控制策略进行Matlab仿真,仿真结果验证了控制策略的正确性和可行性。     

从纳米偶极子光伏器件到偶极子半导体器件

介绍了纳米偶极子光伏器件的发展历史和现状，阐述了在这种新型光伏器件中观察到的非经典行为。即开路电压可受外电场控制而改变的现象，并将之与铁电光伏器件、压电光电子器件、含有光诱导偶极子场的有机光伏器件和量子点光伏器件等进行比较，提出了偶极子场半导体器件的概念。期望从更广义的范围涵盖结场型器件和非结场型偶极子器件，为促进光伏发电领域更多的创新提供思路。