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单相Boost型功率因数校正技术的研究

单相Boost型功率因数校正技术的研究

作者：傅晓帆贵州大学

学位级别：硕士

本文在前人研究功率因数校正技术的基础上，对Boost型功率因数校正技术进行了分析、设计和研究，归纳全文，本论文主要完成了以下工作：详细分析了有源功率因数校正器的基本工作原理，通过比较几种不同拓扑的PFC变换器主电路及几种改进... 详细信息

本文在前人研究功率因数校正技术的基础上，对Boost型功率因数校正技术进行了分析、设计和研究，归纳全文，本论文主要完成了以下工作：详细分析了有源功率因数校正器的基本工作原理，通过比较几种不同拓扑的PFC变换器主电路及几种改进型PFC变换器的主电路的优缺点，和比较控制电路的几种不同控制方法的优缺点，明确本文所要研究的对象为平均电流控制(ACM)的Boost型功率因数校正器。详细分析了Boost变换器的工作原理、电路稳态波形及一些主要概念和关系式：在此基础上，根据开关型电源变换器的特点，巧妙引入一个二进制变量，用0、1代表开关管导通。截止时的工作状态，推导了理想Boost变换器的状态方程;根据理想Boost变换器的状态方程，运用仿真软件MATLAB中的Simulink工具，建立了Boost主电路的Simulink仿真模型，并得出其仿真结果。运用电感电流连续时的状态空间平均法，求取了PWM型变换器的通用传递函数;代入已建立的Boost变换器的状态方程，借助MATLAB中符号计算功能，推导出了Boost变换器的输入电流和输出电压受占空比控制的小信号传递函数;然后进行控制电路部分的电流环和电压环的设计。介绍了美国德州仪器公司的平均电流型功率因数校正芯片UC3854的内部结构、功能;本文根据Boost变换器的特点和要求，设计了一个具体、实用的带PFC功能的开关电源，并给出了具体设计步骤和电路参数的计算。平均电流控制的单相Boost功率因数校正电路，完全能够达到整流、高输入功率因数、升压、稳压、低纹波的目标，具有广阔的应用前景。如果再把软开关技术应用进来，其意义更大，可以以非常简洁、高效、高效率、高可靠性的方式实现电能的变换。

关键词：功率因数校正总谐波畸变 Boost变换器仿真

风电场并网用VSC-HVDC的无差拍解耦控制策略

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电工技术学报 2009年第11期24卷 157-164页

作者：傅晓帆周克亮程明朱晓东王伟王彤东南大学电气工程学院伺服控制技术教育部工程研究中心南京210096 国网南京自动化研究院/南瑞集团公司南京210003

阐述了利用电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)用于风电场并网的趋势,给出该方式的基本拓扑结构并建立了VSC-HVDC换流站的通用动态数学模型,提出了一种新的适用于VSC-HVDC系统的无差拍解耦控制策略。该控制策略通过将三相系统在dq坐标... 详细信息

阐述了利用电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)用于风电场并网的趋势,给出该方式的基本拓扑结构并建立了VSC-HVDC换流站的通用动态数学模型,提出了一种新的适用于VSC-HVDC系统的无差拍解耦控制策略。该控制策略通过将三相系统在dq坐标系下的解耦特性与abc坐标系下的无差拍控制算法的有机结合,实现了对VSC换流站各控制输出量的解耦控制,不仅具有控制算法简单、计算量小、计算速度快、跟踪精度高和动态响应速度快等优点,而且易于设计。为验证该无差拍解耦控制策略的有效性,应用Matlab/Simulink搭建了一个三电平VSC-HVDC系统用于风电场并网,并进行了系列仿真实验研究。仿真结果表明,所提出的无差拍解耦控制策略为风电场的VSC-HVDC并网控制提供了一种高性能的解决方案。

关键词：风电场电压源换流器高压直流输电动态建模无差拍解耦控制

大规模近海风电场VSC-HVDC并网拓扑及其控制

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电网技术 2009年第18期33卷 17-24页

作者：朱晓东周克亮程明傅晓帆王伟王彤国网电力科学研究院江苏省南京市210003 东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

针对大规模近海风电场地理分布上高度分散以及主要采用双馈式或直驱/半直驱式风电机组的特点,提出了相应的电压源型变流器的高压直流(voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)并网传输拓扑结构,并设计了相应的控制策略。为验证... 详细信息

针对大规模近海风电场地理分布上高度分散以及主要采用双馈式或直驱/半直驱式风电机组的特点,提出了相应的电压源型变流器的高压直流(voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)并网传输拓扑结构,并设计了相应的控制策略。为验证所提方案的可行性,利用Matlab/Simulink构建了一个近海风电场的5端口VSC-HVDC并网传输系统,并进行了系列仿真。仿真结果表明,所提VSC-HVDC方案可为大规模近海风电场的并网传输提供优化的解决方案。

关键词：风电场电压源型变流器高压直流输电并网

YTO-101总线网络在武器装备中的应用探讨

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四川兵工学报 2006年第2期27卷 32-36页

作者：张湛傅晓帆贵州大学电工学院贵阳550003

介绍了具有自主知识产权的新型通信芯片——YT0-101的性能特点、硬件组成、网络体系、通信协议和应用。通过对基于YT0-101通信芯片构成的总线网络体系和通信节点软硬件设计的研究,对YT0-101总线网络在武器装备上的应用进行探讨。

关键词： YTO-101 现场总线武器装备自主知识产权

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LLCL型并网逆变器二阶高增益重复控制

智慧电力 2024年第12期52卷 27-34页

作者：章晓龙胡浩傅晓帆周克亮郑华俊贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025 武汉理工大学自动化学院湖北武汉430070

比例积分多谐振重复控制(PIMR-RC)因其良好的谐波抑制能力和动态性能得到广泛的应用,然而其应对频率波动的鲁棒性较差,而二阶重复控制(SORC)可以提供高效的解决方案。为此,提出将SORC应用于PIMR-RC中,构成二阶高增益重复控制(SOHG-RC)... 详细信息

比例积分多谐振重复控制(PIMR-RC)因其良好的谐波抑制能力和动态性能得到广泛的应用,然而其应对频率波动的鲁棒性较差,而二阶重复控制(SORC)可以提供高效的解决方案。为此,提出将SORC应用于PIMR-RC中,构成二阶高增益重复控制(SOHG-RC)以提升控制器的性能,并有效改善控制器的频率适应性。首先,设计二阶高增益重复控制的结构;其次,分析二阶高增益重复控制器的稳定性和参数设计方法;最后,构建基于SOHG-RC的单相LLCL型并网逆变器仿真模型进行分析,结果验证了所提控制方案的有效性和优越性。

关键词： LLCL型并网逆变器 PIMR-RC SOHG-RC 频率适应性

面向大容量风电并网的VSC-MTDC功率协调控制

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机械与电子 2024年第6期42卷 16-21页

作者：于滨傅晓帆龙凌熊国江贵州大学电气工程学院贵州贵阳550025 贵州大学勘察设计研究院有限责任公司贵州贵阳550025

基于电压源换流站的多端直流输电(VSC-MTDC)已成为大容量风电远距离传输并网的首要选择。针对含大规模风电场的VSC-MTDC系统的功率协调控制策略进行了深入研究。首先,分析大规模风电并网时下垂系数对有功功率分配的影响,指出采用固定下... 详细信息

基于电压源换流站的多端直流输电(VSC-MTDC)已成为大容量风电远距离传输并网的首要选择。针对含大规模风电场的VSC-MTDC系统的功率协调控制策略进行了深入研究。首先,分析大规模风电并网时下垂系数对有功功率分配的影响,指出采用固定下垂系数存在优先级电网功率缺额的可能性和缺乏有功功率分配灵活性等问题。然后,针对此类问题,提出一种基于主从控制与自适应下垂控制相结合的功率协调控制策略,该策略根据风电功率情况制定3种控制模式,从而实现风电功率灵活分配。最后,在MATLAB/Simulink上构建了风电并网的四端柔性直流输电系统,仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

关键词：多端柔性直流输电有功功率分配协调控制策略自适应下垂控制风电并网

VSC-HVDC系统的动态建模及其解耦控制策略研究

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VSC-HVDC系统的动态建模及其解耦控制策略研究

2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会

作者：周克亮朱晓东傅晓帆程明王伟王彤东南大学电气工程学院国网南京自动化研究院／南瑞集团公司

本文在同步旋转dq0坐标系下建立了基于电压源换流器（VSC）的高压直流输电系统（HVDC）的通用动态数学模型,并基于此模型设计开发出用于两端换流站的相应的解耦控制方案。该控制方案不仅可实现有功功率和无功功率的独立控制,而且使系统... 详细信息

本文在同步旋转dq0坐标系下建立了基于电压源换流器（VSC）的高压直流输电系统（HVDC）的通用动态数学模型,并基于此模型设计开发出用于两端换流站的相应的解耦控制方案。该控制方案不仅可实现有功功率和无功功率的独立控制,而且使系统具有较好的动态特性和稳态特性。应用MATLAB/Simulink软件建立了三电平VSC-HVDC系统并进行了系列数字仿真计算,仿真结果验证了模型的正确性和控制策略的有效性。

关键词：电压源换流器高压直流输电解耦控制动态建模

来源： cnki会议评论

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基于软开关技术的三相功率因数校正拓扑分析

贵州工业大学学报（自然科学版） 2005年第5期34卷 61-64页

作者：傅晓帆李瑞平周旭东贵州大学蔡家关校区电工学院贵州贵阳550003

概述了硬开关和软开关技术的基本原理及其区别;具体分析了软开关技术在三相PFC电路中的几种拓扑结构的特性及其优缺点;最后指出三相功率因数校正PFC技术目前存在的一些问题及其发展方向。

关键词：软开关技术三相功率因数校正(PFC)

单原子Pt负载在锐钛矿(001)表面的电光学特性研究

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原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 43-50页

作者：靳帆赵志超运城学院应用化学系运城044000 运城学院科研产业部运城044000

基于第一性原理的多体格林函数理论方法,系统探究了锐钛矿TiO_(2)(001)表面负载Pt单原子催化剂的电子结构和光学性质,考虑Pt在完美表面和缺陷表面(O空位)两种基底上的负载.结果发现,Pt会在TiO_(2)禁带中间、价带和导带边缘引入新能级,... 详细信息

基于第一性原理的多体格林函数理论方法,系统探究了锐钛矿TiO_(2)(001)表面负载Pt单原子催化剂的电子结构和光学性质,考虑Pt在完美表面和缺陷表面(O空位)两种基底上的负载.结果发现,Pt会在TiO_(2)禁带中间、价带和导带边缘引入新能级,但不同基底负载的Pt单原子催化剂存在不同的带隙特性.Pt的负载会引起体系光学吸收红移,增大光学吸收范围,延伸光吸收至可见光甚至是红外区域,提升可见光活化的可能性,同时改善体系的激子束缚能,有利于空穴与电子有效分离,这可能是Pt负载后光催化性能提升的原因之一.然而,若在可见光或低能量紫外光激发后,分离的电子与空穴没有及时参与反应,体系衰变回最低激发态,此时极大的激子束缚能可能会加速电子与空穴重组,不利于表面催化反应的进行.负载在O空位的催化剂最低激发态的激子束缚能比完美表面小,重组速率慢.计算结果能够为理解单原子催化剂结构-性能关系提供一些见解.

关键词：二氧化钛 Pt单原子催化剂多体格林函数理论电子结构光吸收