变速恒频风电系统应对电网故障的保护电路分析

新的电网规则要求风力发电系统具有低电压穿越能力，基于双馈感应发电机的双馈型风电系统和基于永磁同步发电机的直驱型系统作为主流变速恒频风能变换系统，增加保护电路后，可以极大地提高其故障穿越能力。基于国内外对变速恒频风电系统保护电路的分析和总结，对各种类型的保护电路进行了分类，对其工作原理和实现方法进行了详细说明，并讨论了各自的优缺点。增加保护电路可以使变速恒频风电系统在电网故障发生时，保持与电网的连接，当故障消除后，快速恢复正常运行，从而极大地提高风电系统的可用型、可靠性和市场竞争力。     

一种宽输入电压交错并联Boost软开关电路

提出一种基于交错并联Boost拓扑的宽输入交错并联Boost软开关电路.在并联Boost电路中加入辅助电感、辅助电容与辅助MOSFET,合理地控制辅助MOSFET的通断,实现2个Boost电路间电流的转换.达到Boost电路主开关的零电压开通,近似零电压关断;同时辅助MOSFET实现零电流开关,不引入额外的开关损耗.消除了二极管的反向恢复电流问题,也降低了由此带来的EMI和能量损耗问题.详细分析拓扑的工作原理和控制方法,通过仿真与实验验证了其有效性.     

风电系统实现LVRT的电网电压跌落检测方法

新的电力系统运行导则要求风电机组具有低电压穿越能力,电网电压跌落故障的快速准确检测是实现风电系统安全运行及LVRT功能的重要前提条件.详细介绍和讨论了几种常规检测方法和改进的坐标变换检测方法的工作原理及其优缺点,分别进行了仿真比较,并对适用于三相对称电压跌落故障的dq变换法进行了实验研究.仿真及实验结果表明,常规检测算法中峰值电压法、有效值计算法响应速度较慢;改进的坐标变换法响应速度较快,需要优化控制以提高准确度;适用于三相对称跌落故障的dq变换法,响应速度快,准确度高,可以较好地满足风电系统中三相对称电压跌落故障检测的需要.     

功率变流器拓扑结构共模电压的比较和降低

所有由接地的电网系统供电并向可变输出系统供电的开关变流器拓扑结构,都会在负载装置上产生共模电压.系统地分析了用在交流传动装置上的各种变流器拓扑结构的共模电压,包括两点式电压源逆变器(VSI)、电流源逆变器(CSI)以及多点式逆变器.还分析了每种拓扑结构中使用的有源前端整流器.分析了共模电压的来源,并比较了由不同变流器拓扑结构产生的共模电压幅值.讨论了共模电压和降低共模电压技术的实际意义,并提供仿真和试验结果加以证明.     

城轨车辆辅助系统DC 110V电源电路拓扑结构分析

简要介绍了城轨车辆辅助系统低压电源的组成和功能,对低压电源系统采用的两种变流模式,即输入电源为电网电压的直接变流和输入电源为辅助逆变器输出的间接变流模式进行了探讨,并分析比较各种电路拓扑结构的特点,为城轨车辆低压电源的选用提出建议。     

新能源发电系统低电压穿越测试用试验电网数学建模

在新能源发电系统低电压穿越（LVRT）测试时,需要研究试验电网的各种电压跌落故障特性及其对新能源发电系统的影响,因此需对试验电网数学建模并进行相关研究。文章在研究试验电网接线原理基础上,对试验电网数学模型进行了推导：并设计了电压跌落发生器的控制策略。仿真与试验结果验证了该数学模型的正确性和精确性。     

ТЭ10У（C）型内燃机车辅助设备前变速齿轮箱的结构特点

在2ТЭЛ(В、М)型内燃机车上，主发电机例的辅助设备驱动装置是通过前分配齿轮箱来实现驱动的。前变速齿轮箱的绝大多数零部件与后变速齿轮箱的相同。在ТЭ10У(C)型内燃机车上，前分配齿轮箱的结构有了改进，在其功能上附加了驱动牵引发电机的冷却风扇。文内介绍了这种改进的结构，给出了所采用轴承的径向间隙、主要指标和轴向游隙，还对变速齿轮箱的组装提出了注意事项。     

直驱式变速恒频风力发电系统低电压穿越研究

新的电网规则要求风力发电机组须具有低电压穿越能力,并在电压跌落时向系统提供一定的无功补偿。直驱式风电系统通过增加Crowbar保护电路,可以极大地提高其低电压穿越能力。文章分析了直驱式风电系统常用的Crowbar保护电路模式,讨论了其工作原理和实现方法,重点论述了直流侧卸荷电阻式Crowbar电路的低电压穿越策略,并对其进行了仿真分析。仿真结果表明,直流侧卸荷电阻式低电压穿越方案成本较低、可靠性较高。     

变频技术在架桥机运梁台车中的应用

本文论述了将富士FRENIC 5000G11S 11KW变频器应用于DJ40单导梁架桥机运梁台车驱动系统，实现运梁台车无级变速，提高设备运行的稳定性和适应各种工作形式的需要。     

基于超级电容器储能的直流DVR装置的研发

电压暂降是电力系统中危害最大的电能质量问题之一。针对电压暂降问题,文章提出了基于超级电容的直流动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer,DVR)装置,完成了该装置的主电路以及超级电容充放电的控制方法,并对该装置进行了仿真和试验。试验证明,该装置在电网发生电压暂降的时候,可以有效地支撑敏感负荷的直流电压,降低电压暂降对敏感负荷的影响。     

有源电压箝位串联HV IGBT的适用性和优化(一)

介绍了5.2 kV高压绝缘栅双极型晶体管(HV IGBTs)的成功串联应用.穿通型HV IGBT串联应用时要完全控制感应过电压,最大的障碍是拖尾电流的关断问题.可以证明,采用先进的电压箝位技术能够限制因关断拖尾电流而引起的第二个电压尖峰.阳极采用载流子寿命局部分布的IGBT很适合这种应用;拖尾电流间隔时间越短,关断损耗越小.文中集中讨论了穿通型HV IGBT器件串联时的最佳通态等离子体分布,HV IGBT的最新发展趋势似乎与讨论结论相一致.未来先进的HV IGBT技术可完全减轻第一代HV IGBT串联时的困难.     

有源电压箝位串联HV IGBT的适用性和优化(二)

介绍了5.2 kV高压绝缘栅双极型晶体管(HV IGBTs)的成功串联应用.穿通型HV IGBT串联应用时要完全控制感应过电压,最大的障碍是拖尾电流的关断问题.可以证明,采用先进的电压箝位技术能够限制因关断拖尾电流而引起的第二个电压尖峰.阳极采用载流子寿命局部分布的IGBT很适合这种应用;拖尾电流间隔时间越短,关断损耗越小.文中集中讨论了穿通型HV IGBT器件串联时的最佳通态等离子体分布,HV IGBT的最新发展趋势似乎与讨论结论相一致.未来先进的HV IGBT技术可完全减轻第一代HV IGBT串联时的困难.     

一种新型级联型高压变频器SVPWM控制

提出了一种SVPWM(空间矢量脉宽调制)新控制策略,选取与参考矢量距离最近的电压矢量作为最优矢量传送给负载.由于级联型多电平变频器电压矢量空间分布的稠密性,在调制深度足够大的情况下,其误差完全可以被忽略.通过MATLAB/Simulink仿真,得到了验证.该方法非常易于数字化实现,能满足实时控制的需要.     

基于电压移位调制技术的二极管箝位四电平逆变器

多电平逆变器在高压大容量电能变换中得到广泛应用，其控制策略和电路拓扑等已成为了研究热点。文章首先对二极管箝位式四电平的拓扑结构和工作原理进行了详细分析，接着讨论了电压移位控制策略，最后将二极管箝位四电平逆变器在MATLAB＼Simulink环境下进行仿真，并给出了相应的仿真波形。     

不对称故障下双馈风力发电系统网侧变流器的控制方法

风力发电机组通过背靠背变流器与电网相连接,电压发生不对称故障时直流侧电压将发生大幅波动,而要消除这方面的影响,关键在于对网侧电流的控制。针对电网电压不对称故障下风电机组的表现,文章提出了一种适用于该情况下的网侧变流器的控制策略,以实现风电机组的低电压穿越。对发生不对称故障时网侧变流器的状态进行分析,得出其控制指令,使用Matlab/Simulink建立仿真模型,给出A相电压发生50%跌落下的仿真结果,验证了该控制策略的可行性。     

自换向辅助电路零电压转换PWM变流器(一)

介绍了一类新型的零电压转换(ZVT)的直-直PWM变流器,它使用了一个与辅助开关相连接的LC谐振电路,该电路被视为一个自换向辅助电路.它在较宽的负载范围为辅助开关实现零电流换向提供了一种简单可靠的方法,而不需任何电压源.此外,这种辅助电路与主电源变流器并联,保持了零电压转换特性.还分析了这种具有自换向辅助电路的零电压转换升压PWM方案,它的可行性与可靠性由实验数据证实,实验模型的额定功率为1kW,频率为100kHz.     

三相三电平PWM整流新技术

三相三电平PWM整流电源具有输出直流电压稳定、功率器件承受压力小、交流侧电流波形正弦度好和功率因数高等特点,其在中、高压交流调速、电力系统等领域的应用越来越广泛。文章从拓扑结构、数学模型和控制方法几方面介绍了三相三电平整流电源的国际国内新技术,重点讨论了三相二极管箝位三电平PWM整流电源的中点电位平衡策略。