综合电力系统逆变器并联谐振分析

综合电力系统是电力电子化的船舶电力系统,其低压交流配电网采用多逆变器并联运行方式作为电源,为低压日常负载供电。系统在某些特殊运行工况下,基于逆变器并联供电系统可能会产生并联谐振问题。本文分析了逆变器本体谐振、逆变器并联谐振产生的局部谐振和并联逆变器与负载网络之间产生的全局性谐振,建立相关的谐振网络模型,提出了谐振点的近似计算方法,可为中压直流综合电力系统的相关设计人员提供参考。     

轴带发电机逆变器并联运行控制策略

燃料消耗成本占船舶运行总成本一半以上,为有效降低船舶运行成本,可通过采用安装多台轴带发电机的方式提高燃料利用率,满足船舶的电力需求。多台轴带发电机的并联运行需采用逆变器并联运行控制系统予以实现,保证轴带发电机逆变器输出相同的幅值、相位和频率,消除逆变器并联产生的环流干扰影响。本文分析了逆变器并联运行控制的4种策略,研究了适用于轴带发电机逆变器并联运行控制的策略,提高轴带发电机并联运行控制效果。     

基于下垂控制的并联三相逆变器相位调节方法

研究无互联线三相逆变器并联控制技术,针对传统下垂控制对于三相逆变器并联系统电压相位差调节的不足,提出一种在下垂控制的基础上引入相位调节环的并联三相逆变器相位调节方法。该相位调节环对并联系统电压相位进行检测,并直接实施同步调节,减小并联系统的相位差从而减小并联冲击。分析了下垂控制的原理以及并联系统相位差的产生原因,介绍了改进后的下垂控制的拓扑结构图以及工作方法。通过搭建两模块并联三相逆变器实验平台验证了该方法的正确性和有效性。     

基于Hypersim的舰船直流区域配电网络的实时仿真模型

通过Hypersim实时仿真平台对直流区域配电网络的工作特性进行仿真研究,由于Hypersim对于含多开关及电力电子器件的电力系统处理能力有限,建立了斩波器与逆变器的等效模型,并对等效模型及全网络进行仿真测试。结果表明,等效模型运行情况良好,全网络的实时仿真模型也能够正确反映直流区域配电网络的工作特性,可以用于后续重构策略验证等方面的研究工作。     

逆变器并联控制技术研究

研究无输出隔离变压器的逆变器并联系统环流特性及其并联控制实现.在确定双闭环控制逆变器闭环传递函数并了解其等效输出阻抗特性的基础上,建立基于等效输出阻抗的并联系统模型,分析其环流特性提出一种新的基于有功功率和无功功率的逆变器并联控制方案,并通过实验验证了逆变器并联控制方案的可行性.     

基于VSG的船舶微电网功率分配控制策略研究

船舶微电网在并联运行时,由于存在线路阻抗差异问题,导致功率分配不合理,传统的虚拟同步发电机控制很难实现功率的精准分配。为了解决上述问题,本文在建立风光储微电网模型基础上,研究VSG(Virtual Synchronous Generator)多机并联系统关键参数的匹配算法;采用自适应控制理论,提出虚拟阻抗自适应控制策略,逆变器根据给定功率调整虚拟阻抗值,在存在线路阻抗差异的情况下,使VSG多机并联系统能够精确地分配负荷功率。仿真结果验证了所提控制策略和参数设计方法的有效性和可行性。     

船舶储能系统的硬件在环仿真验证方案

为了解决船舶储能系统的数学仿真置信度完全取决于数学模型的建模,仿真运行效率受限于计算机性能等问题,基于RT-LAB实时仿真平台,建立配置了船舶储能系统的船舶直流综合电力系统的实时仿真模型,根据所建船舶储能系统实时仿真模型,完成了船舶储能系统硬件在环仿真方案测试,可为后续的船舶综合电力系统测试提供可靠提供有效平台。     

一种基于LCL输出滤波器的船用逆变器研究

针对高功率密度、高体积重量比的船舶电力系统应用场合,研究基于LCL输出滤波器的电路结构与电流瞬时值控制策略,为船舶多能源供电系统中逆变器与同步发电机并联供电的实现提供技术方案。通过逆变器建模与解耦、控制器数学模型的建立与系统的仿真,获得了控制策略实现及参数确定的方法。仿真结果表明,所设计的船用逆变器与同步发电机并联构成的供电系统,具有稳定性高、动态特性好、供电质量优、发电机利用率高等优良性能。     

空间矢量控制三电平逆变器的建模和半实物仿真

介绍了三电平逆变器的研究前景和系统组成,分析了三电平逆变器的拓扑结构;阐述了三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理,提出了具体的算法步骤。最后建立了基于SIMULINK的实验模型;利用RT-LAB作为半实物仿真平台,实验验证了本文提出的方案。     

新型船舶轴带发电系统的建模与仿真

采用PWM整流-逆变技术的新型船舶轴带发电系统是当今船舶行业的重点研究内容之一。介绍了新型船舶轴带发电系统的结构及运行原理,设计了PWM整流器、PWM逆变器的控制策略,建立了轴带发电机、PWM整流器及其控制器、PWM逆变器及其控制器以及新型船舶轴带发电系统的Matlab仿真模型,并对轴带发电系统单独发电及并网发电进行了仿真。仿真结果表明建立的仿真模型是正确的,采用的控制策略是可行的,为实际系统的设计提供了参考依据。     

DC/DC级联系统电压稳定性分析

本文通过介绍新能源供电系统的主体结构,引出在直流并网过程中母线电压稳定性问题,建立了Boost电路和Buck电路的小信号模型,计算得到Boost电路的输出阻抗以及Buck电路的输入阻抗,画出该级联系统的阻抗Bode图和阻抗比Nyquist图。通过Middlebrook稳定性判据判断该系统的稳定性。     

直流并联系统稳定性分析方法

本文通过介绍直流分布式供电系统的主体结构,引出在直流并网过程中DC/DC并联时电压稳定性问题,分析了基于主从均流模式和平均均流模式下的输出阻抗,通过仿真分析了并联系统的稳定性,不稳定系统在输出阻抗Bode图中存在RHP极点,最后通过实验验证了仿真的正确性。     

全桥LLC串联谐振DC/DC变换器的研究

针对车载充电机的DC/DC变换器电路,本文对全桥LLC串联谐振DC/DC变换器进行了研究.通过对全桥LLC串联谐振电路数学模型的搭建,基于直流增益特性曲线设计其谐振网络电路,最终通过实验样机证明LLC串联谐振变换器实现前级电路的ZVS和后级整流电路的ZCS,提升整机的效率,可达到96％.     

模拟直流电动机

本章主要研究设计直流电动机的电路原理图.根据直流电动机的转速公式n=(U-IaRa)/CeΦ,对电动机和负载参数进行比例缩小,运用电路理论和电机拖动的相关知识,实现了电动机转速的可调.     

Grounding Considerations for DC and Mixed DC and AC Power Systems

This paper treats ground faults in mixed DC and AC systems. Grounding methods affect common-mode voltage and circulating currents under normal conditions. Ground faults produce fault currents and systemwide offsets throughout the system with respect to ground. During ground fault transients, the aggregate bus-to-ground ground capacitance and inductance produce underdamped oscillatory overvoltages. Continuous operation under DC or AC offset affects component selection.     

移相全桥DC/DC软开关变换器的全数字化实现

为同时满足大功率低压大电流直流电源的稳态电压精度和起动舰载直升机时的动态响应速度的要求,本文提出了一种基于DSPTMS320F240的移相全桥DC/DC软开关变换器的数字控制实现方法.实验结果证明了方案的可行性.     

直流变换器模式快速识别PI自适应控制策略

针对三电平H桥直流变换器在传统的PI控制下,受到电流连续模式和电流断续模式切换大扰动时动态性能较差的问题,提出一种新颖的模式快速识别PI自适应非线性控制策略。采用状态空间平均法和开关网络平均法,建立变换器在2种模式下的数学模型,并设计了数字控制器。控制器有效提取了电感电压特征,能在一个开关周期内对模式进行快速识别,克服依据电感电流检测模式速度慢且准确性不高的问题,从而根据模式实时改变PI参数以实现最佳的动态性能。将新型控制策略和传统PI控制进行对比实验研究。实验结果表明,变换器在突加50%负载工况后,采用新型控制的输出电压最大跌落较传统控制降低25.2%,从而验证了该新型控制策略的可行性和有效性。     

DC-300型直流数字电路电源的修复利用

美国GE公司的DC-300直流调速驱动系统在我国港机设备及其他电控设备上广泛应用.     

船舶三端口双向DC/DC变换器的能量控制

针对三端口双向DC/DC变换器在船舶电网中的应用,对其能量控制展开研究。以实现最小系统损耗为目的,对移相控制下的功率与移相比之间的关系进行分析,从而确定系统零循环功率时的移相范围,并通过解耦控制实现最小损耗。通过Matlab/Simulink仿真试验对控制策略进行验证,结果表明零循环功率控制可有效减小系统损耗。