一种用于模块化多电平变换器的优化均压策略

模块化多电平变换器(MMC)的子模块电容电压均衡问题,是工程应用中需要解决的难点问题之一。本文针对采用电容电压排序,根据电流方向直接选择相应子模块投入的传统均压策略进行了改进和优化,引入了子模块电容电压值的上、下限,有效地避免了子模块的频繁投切现象,降低了系统的开关损耗。最后通过在Matlab/Simulink平台上搭建MMC仿真模型,对优化前后均压策略进行了比较,仿真结果证明改进算法有效地减小了IGBT开关次数,降低了系统损耗。     

电压型三相H桥逆变器直流支撑电容容值优化

直流支撑电容是电压型逆变器的重要组成部分,其选型直接影响到逆变器的电气性能以及整机功率密度.针对三相H桥逆变器,提出了一种通过相间载波移相减小支撑电容谐波电流的方法.采用开关函数法和双重傅里叶级数分析了逆变器支撑电容电流的主要谐波成分,给出了优化电容容值的计算方法.通过仿真对比相间载波移相前后,保持直流母线波动幅值一致...     

异步发电机的空载最小建压电容

为保证异步发电机空载时能够建立电压并稳定运行,必须选择合适的建压电容值,因此需要确定其空载最小建压电容。从异步发电机稳态运行的等值电路出发,根据异步发电机稳态运行时的回路阻抗为零选取合适的目标函数,利用变量轮换的直接优化方法计算空载最小建压电容值。此方法编程简单,收敛速度快计算准确度高。     

中压直流船舶电力系统MMC的参数研究

在中压直流船舶综合电力系统中,换流器是其关键组成部分,但随着船舶电力系统电压等级的提升,传统换流器已经不能满足系统的需求。模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter, MMC）作为一种新型换流器,可以代替传统换流器。首先对MMC的原理进行介绍,结合中压直流船舶电力系统的参数设计合适的MMC,并从子模块的电容电压波动、系统有功功率响应时间、抑制系统谐振和抑制系统内部环流4个方面对子模块电容和桥臂电感值进行选取,最后经过Matlab/Simulink仿真验证方案的可行性。     

MMC子模块电容电压波动特性研究

模块化多电平变换器(MMC)中子模块的电容由于悬浮布置,当电容上流过电流时会对电容进行充放电,从而产生较大的电容电压波动。本文利用环流与电容电压波动之间的关系,通过计算低频环流大小,对子模块电容电压的低频波动和开关频率次的波动进行了研究。最后在Matlab中搭建仿真模型,通过仿真验证了推导结果的正确性。     

模块化多电平变换器的两种调制策略研究

调制策略是研究模块化多电平变换器(MMC)的基础,也是影响MMC输出特性的重要因素。本文研究分析了两种调制策略:载波移相调制和载波层叠调制的原理以及在MMC中的实现方法。通过在Matlab/Simulink平台上的仿真,验证了载波移相调制更利于MMC各子模块电容电压的均衡,并且能使MMC获得更好的谐波特性。     

船舶压载水系统有限元仿真模型研究

利用有限元方法,基于流体力学基本原理建立了船舶压载水系统的仿真模型。压载水系统仿真模型包括管路子模块和稳性调节子模块。在管路模块中,利用有限元的方法将整个管路划分为有限个管元和节点,根据流体力学基本原理建立起总体管网的矩阵方程式,从而计算出整个管网中所有节点的压头值和每个管元中的流量值。在稳性调节模块中,利用小倾角公式,计算出船舶的稳性参数横倾角和纵倾角。在建立的仿真模型的基础上,实现了船舶压载水系统调节过程的仿真。仿真结果表明,建立的仿真模型可以实时反映出船舶压载水系统的调节过程。     

一种用于高压脉冲电容实验平台的充电电源模块设计

本文是对一种用于高压脉冲电容实验平台的充电电源模块的设计进行论述。主要介绍该充电模块在高压脉冲电容实验平台中的功能、作用、技术要求。论述了充电模块中交流变换单元的电路,对高频变换单元的功能实现进行了阐述。     

自激异步发电机带阻性负载恒压运行研究

为了保证自激异步发电机在阻性负载变化时定子电压稳定,采用改变电机转速或者机端电容的方法,本文以异步发电机带电阻性负载稳态运行时的等值电路为基础,推导了回路导纳方程,依据异步发电机稳态运行时回路导纳为零这一必要条件,选择回路导纳绝对值为目标函数,把端电压作为优化约束条件,利用坐标轮换法计算了不同负载下的保持机端电压值稳定的电容值和转速,并给出了不同负载时机端电容值与转速的关系曲线,说明异步发电机恒压运行时存在临界转速和临界电容,引入优化算法克服了传统方法计算繁琐且不能处理有约束问题的弱点,计算值与实验值的一致证明了方法的有效性。     

自阻型MMC整流器在船舶中压直流电力系统中的应用

针对半桥型模块化多电平换流器（MMC）不具备处理直流故障的能力,采用一种自阻型子模块结构的MMC作为整流器,并在船舶中压直流（MVDC）电力系统中应用。搭建基于MMC的船舶MVDC环形电力系统模型,采用双闭环解耦控制、载波移相调制、子模块电容电压平衡和环流抑制综合控制策略;在Matlab/Simulink环境中,对其进行仿真验证。仿真结果表明,该综合控制策略可行。自阻型MMC的整流器可为船舶MVDC电力系统提供良好的稳态性能、动态性能和直流故障处理能力,可为船舶MVDC电力系统的进一步研究奠定基础。     

一种模块化直流变压器调制策略研究

隔离型模块化多电平直流变换器（IMMDC）是船用中压直流电力系统的关键部件,论文分析了IMMDC方波调制下桥臂压降与直流母线电压、交流侧方波电压幅值之间的关系。在此基础上,推导了IMMDC的平均等效模型,实现了电路直流回路与交流回路的解耦,针对IMMDC直流回路电流振荡问题,在方波调制的基础上提出了一种改进调制策略,在IMMDC系统中增加一个新的可控量来校正直流电流波形,进而稳定模块直流侧电容电压,提高系统的稳定性。最后,搭建了实验样机并完成了实验验证,结果表明改进调制策略能够有效地抑制直流电流的振荡,减小模块电容电压的波动,验证了所提调制策略的可行性与有效性。     

船舶液压油水分含量检测新方法

在船舶工程领域,液压系统被广泛应用。为了实现液压油中水分含量的快速检测,基于介电常数原理设计制作了一种电容式微流控检测芯片,并在所搭建的检测系统上进行了不同含水量油样的检测实验。实验数据表明：随着油液中水分含量的增加,电容信号幅值逐步增大且符合二次关系。当含水量增大8倍时,油样与空气和油样与净油电容值之差的信号幅值分别约增大2倍和6.9倍。在含水量为50μl时,油样与空气电容值之差约为油样与净油电容值之差的6.5倍。实验结果表明电容法可以应用在液压油水分含量的检测中,而且拥有良好的检测效果。     

船舶中压直流电力系统中模块化多电平逆变器的谐波性能仿真研究

[目的]对船舶中压直流(MVDC)电力系统而言,模块化多电平逆变器(MMC)的应用是目前研究的热点。MMC的输出电压波形是否为正弦波将直接决定MVDC电网和负载的工作性能,因此改善MMC的谐波性能显得尤为重要。[方法]首先,以船舶MVDC电力系统为背景,研究MMC的谐波特性与电压等级、桥臂子模块(SM)数量之间的关系;然后,针对控制器采样周期、载波频率、调制比和桥臂电感值等参数对MMC逆变器谐波性能的影响,开展仿真对比分析。[结果]研究结果表明:较高电压等级的MMC应配置较多的子模块;当明确MMC子模块的数量后,调制比和采样周期是MMC谐波特性的主要影响因素。[结论]所得结论可为中压型MMC逆变器的参数设计提供决策依据。     

不对称全桥飞跨电容型MMC在船舶推进电机中的应用

[目的]模块化多电平变换器(MMC)因其独特的模块化特性和较低的开关频率等优点,在交流传动系统中表现出良好的调速性能。针对MMC在船舶中压低频工作模式下的子模块电容电压波动问题和传统高频注入法所导致的共模电压过大问题,提出一种适用于船舶电力推进系统的不对称全桥飞跨电容型MMC改进型拓扑。[方法]首先,介绍改进型电路拓扑的工作原理和低频工况下电容电压的波动缘由;然后,结合方波注入法与可设置截止频率的环流注入法,设计相应的控制方案;最后,基于Matlab/Simulink仿真平台,搭建带有螺旋桨负载的6 k V/36 MW永磁同步推进电机模型,模拟船舶电力推进系统的分级正车启动工况。[结果]仿真结果表明:该方案可以将低频段电容电压的波动百分比由16%降低至8%以内,且无共模电压注入。[结论]研究成果可为船舶中压直流电力推进系统的变频器设计提供参考。     

并联型电力有源滤波器直流电容电压控制的研究

控制逆变器直流电容的平均电压与电压波动为适当值是保证并联型电力有源滤波器具有良好补偿性能的一个重要因素。本文对并联型电力有源滤波器直流电容平均与纹波电压的变化规律进行了研究,分析了直流电容平均电压与纹波电压对并联电力有源滤波器性能的影响,在此基础上提出了相应的直流电容平均电压与纹波电压的一种控制方法,给出了使并联型电力有源滤波器性能达到最佳时直流电容平均电压应满足的条件。     

脉冲负载的电容效应

本详细分析了脉冲负载的电容效应，给出此电容的量值。     

船舶液压油水分含量检测新方法

为实现液压油中水分含量的快速检测,基于介电常数原理设计制作一种电容式微流控检测芯片,并在所搭建的检测系统上进行不同含水量油样的检测试验。试验数据表明:随着油液中水分含量的增加,电容信号幅值逐步增大且符合二次关系;当含水量增大8倍时,油样与空气和油样与净油电容值之差的信号幅值分别约增大2倍和6.9倍;在含水量为50μL时,油样与空气电容值之差约为油样与净油电容值之差的6.5倍。因此,电容法可以应用在液压油水分含量的检测中,且检测效果良好。     

一种基于比例-谐振(PR)控制的MMC环流抑制策略

环流是模块化多电平变换器(MMC)的固有属性,其存在让子模块电容电压波动幅度增大,并导致桥臂电流畸变且峰值增加,影响系统的运行特性。传统的基于二倍频负序旋转坐标变换的环流抑制策略控制环节繁琐且有一定局限性。本文分析了一种基于比例-谐振(PR)控制的环流抑制策略,该策略控制环节简洁、适用于任意相数的MMC系统。最后通过Matlab/Simulink平台上的仿真,证明了策略的有效性。     

中性点非有效接地电网的电容电流的在线测量

本文对已有的电容电流测量方法进行了细致的分析，从小电流接地系统本身的特点出发，提出一种在线测量电容电流方法。该方案充分利用微机的计算能力和判别能力，利用消弧线图电感值不同时中性点电位和中性点电流也不同的特点，采用二次测量法在线测量电容电流，该方法不会抬高电力系统的中性点电位，对电力系统继电保护的选择性、可靠性都无影响，且能正确测量电网的电容电流，自动跟踪电网的补偿度。     

基于eM-Plant的集装箱码头布局规划仿真研究

应用eM-Plant仿真软件对某集装箱码头布局的多种规划方案进行仿真,根据码头的作业流程及系统仿真的特点,设计了基于eM-Plant的仿真流程,建立了包括泊位子模块、道口子模块、堆场子模块、统计子模块的参数化仿真模型,通过对不同规划方案的仿真运行,并对仿真结果进行分析后,得到了较优的方案,为决策者提供有力的支持.