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非隔离光伏并网逆变系统的地电流分析与验证

电力系统自动化 2012年第12期36卷 30-35页

作者：苏娜徐德鸿浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

分析了非隔离光伏并网逆变系统的地电流大小。介绍了包括单级结构的传统三相逆变器和三相半桥逆变器,以及两级结构的带2电平升压变换器的三相逆变器和带3电平升压变换器的三相逆变器。建立了地电流解析计算方法,给出了各种拓扑的共模简... 详细信息

分析了非隔离光伏并网逆变系统的地电流大小。介绍了包括单级结构的传统三相逆变器和三相半桥逆变器,以及两级结构的带2电平升压变换器的三相逆变器和带3电平升压变换器的三相逆变器。建立了地电流解析计算方法,给出了各种拓扑的共模简化模型及地电流的傅里叶表达式,以及参数变化对地电流的影响。分析了不同前级升压拓扑对地电流的影响,进行了仿真和实验。

关键词：光伏发电并网逆变器共模模型地电流谐波频谱

基于PWM逆变器供电轴电流问题的交流电机耦合电容的计算与测量

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电工技术学报 2014年第1期29卷 60-67页

作者：刘瑞芳陈嘉垚马喜平程建全曹君慈北京交通大学电气工程学院北京100044 福建省市力源电机有限公司福安355000

PWM变频供电驱动系统中在交流电机定、转子寄生电容耦合作用下轴上感应电压,继而产生轴电流,可使轴承失效。电机内部耦合电容参数的准确计算和测量对预测轴电压和轴电流有重要作用。本文根据电机几何尺寸,给出了耦合电容的解析计算公式... 详细信息

PWM变频供电驱动系统中在交流电机定、转子寄生电容耦合作用下轴上感应电压,继而产生轴电流,可使轴承失效。电机内部耦合电容参数的准确计算和测量对预测轴电压和轴电流有重要作用。本文根据电机几何尺寸,给出了耦合电容的解析计算公式,分析了电机容量对耦合电容和轴电压分压比的影响。采用有限元法对异步电机进行多导体系统耦合电容分析计算,提出了定子绕组电磁散线建模方法,大大减小了定子绕组和定子机壳之间电容Cwf的计算误差;三维有限元计算结果表明绕组端部对定子绕组与转子之间电容Cwr有较大影响。最后介绍了一种适用于中小容量电机的耦合电容测量方法。

关键词：交流电动机轴电流共模模型耦合电容

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非隔离光伏并网逆变技术的现状与展望

中国电机工程学报 2020年第4期40卷 1038-1054,1397页

作者：肖华锋王晓标张兴王政花为程明东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽省合肥市230009

非隔离并网系统因不含低频和高频变压器而具有变换效率高、成本低、重量轻等突出优势,近年来专家学者们对其开展了大量的研究,并在新能源开发,特别是在分布式光伏并网中普及应用。该文分析并归纳了非隔离逆变技术的发展现状。首先,从非... 详细信息

非隔离并网系统因不含低频和高频变压器而具有变换效率高、成本低、重量轻等突出优势,近年来专家学者们对其开展了大量的研究,并在新能源开发,特别是在分布式光伏并网中普及应用。该文分析并归纳了非隔离逆变技术的发展现状。首先,从非隔离并网系统的共模分析模型出发总结出三大类漏电流抑制准则。接着,分别就第一代非隔离并网系统的两大关键技术:漏电流抑制拓扑和进网直流成分抑制方法进行分类讨论。最后,结合日益成熟的宽禁带器件对第二代非隔离并网系统的关键技术与挑战进行了展望。

关键词：非隔离逆变器共模模型漏电流抑制进网直流成分抑制宽禁带器件

PWM驱动系统中感应电动机轴电压轴电流研究

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微电机 2007年第9期40卷 5-8,58页

作者：刘欣孙力孙亚秀哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001

由于PWM变频技术的应用,在电动机轴承端产生的轴电压和轴电流会导致电动机轴承的过早损坏,影响电动机系统的运行。为了研究轴电压、轴电流的机理,建立了电动机内部耦合参数的共模模型。在该模型的基础上,对轴电压和轴电流进行分析,确定... 详细信息

由于PWM变频技术的应用,在电动机轴承端产生的轴电压和轴电流会导致电动机轴承的过早损坏,影响电动机系统的运行。为了研究轴电压、轴电流的机理,建立了电动机内部耦合参数的共模模型。在该模型的基础上,对轴电压和轴电流进行分析,确定了轴电流的流通路径,并提出了抑制轴电流的措施。仿真和实验结果证实了模型的正确性。该模型为研究正确消除和降低轴电压、轴电流的方法提供了有效的分析手段和仿真手段。

关键词： PWM 轴电压轴电流感应电动机共模模型

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变频器对风电系统轴电压和轴电流的影响

电源技术 2014年第11期38卷 2116-2118,2129页

作者：董开松李臻马喜平吴金辉沈渭程甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃兰州730050

在现代风力发电系统作中,由于大量采用了高频电力电子器件,给整个系统带来了轴电流问题,严重影响着系统的安全运行和发电机轴承等机械部件寿命。精确分析发电机内部电容参数对准确预测轴电压和轴电流的重要作用。首先分析了风力发电系... 详细信息

在现代风力发电系统作中,由于大量采用了高频电力电子器件,给整个系统带来了轴电流问题,严重影响着系统的安全运行和发电机轴承等机械部件寿命。精确分析发电机内部电容参数对准确预测轴电压和轴电流的重要作用。首先分析了风力发电系统的共模电路,通过研究风力发电机内部结构,确定了电机耦合电容的解析计算公式,同时提出了有限元计算方法。等效分析轴承运行过程中轴承等效电容模型,进而确定了风力发电机系统轴电流形成机理和影响因素。

关键词：风力发电变流器共模模型轴承电流电机耦合电容

PWM逆变器驱动异步电机系统的共模电压研究

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PWM逆变器驱动异步电机系统的共模电压研究

作者：张怡海西南交通大学

学位级别：硕士

随着高频电力电子开关广泛应用于铁路机车牵引系统,在提升电机控制性能的同时也给牵引系统带来了负面效应。由于铁路机车牵引系统中的PWM逆变器的瞬时输出三相电压是不对称的,就会在牵引系统中产生共模电压,并且在异步电机系统中产生轴... 详细信息

随着高频电力电子开关广泛应用于铁路机车牵引系统,在提升电机控制性能的同时也给牵引系统带来了负面效应。由于铁路机车牵引系统中的PWM逆变器的瞬时输出三相电压是不对称的,就会在牵引系统中产生共模电压,并且在异步电机系统中产生轴电压、轴电流等负面效应,严重影响了牵引系统的安全性和可靠性。因此,研究共模电压的形成机理、影响过程和抑制策略,对提升铁路机车牵引系统的安全性和可靠性有重要意义。本文首先会对PWM逆变器的工作原理和输出共模电压进行分析研究,了解共模电压的相关特性。之后对异步电机的基本工作原理、结构进行研究,在此基础上分析异步电机共模模型和共模电压对异步电机的影响,特别对轴电压的产生原理和轴电流的流通路径进行详细分析研究。然后在PWM逆变器和异步电机分析研究的基础上,提出共模电压的抑制策略,主要包括硬件策略和软件策略两方面,并就抑制原理进行分析。最后结合PWM逆变器驱动异步电机系统的理论分析,利用Matlab/Simulink仿真软件,建立驱动系统仿真模型,首先研究SPWM调制参数对共模电压、轴电压、dvldt电流和EDM电流的影响;然后研究直流侧供电模式和滤波器对共模电压、轴电压和轴电流的影响;最后研究SVPWM控制、NZPWM控制和直接转矩控制(DTC)对共模电压、轴电压和轴电流的影响。通过理论研究和仿真分析可以得出,共模电压硬件抑制策略有一定的优势,但是并没有从根本上消除共模电压,不仅增加了系统的复杂程度,而且相关硬件成本较高,通用性差,因此其性价比较低;而根据基于控制策略来抑制共模电压的分析研究可知,软件抑制策略不需格外增加硬件结构,而且投入低,通用性较好,基本上能满足机车牵引系统中共模电压抑制的要求。如果将硬件和软件抑制策略的优势相结合,能以最小的成本达到最好的效果。

关键词：共模电压 PWM逆变器异步电机共模模型抑制策略

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非隔离型双频并网逆变器拓扑及控制方法研究

非隔离型双频并网逆变器拓扑及控制方法研究

作者：张鹏北方工业大学

学位级别：硕士

在过去十年中,对比于其他可再生能源,光伏能源在世界各地的电能生产占比中有规律地增加。太阳能光伏因其安装成本降低而迅速增长,因此,已经逐步成为可持续能源中具有成本竞争力的能源转换过程。与使用隔离变压器的逆变器相比,非隔离型... 详细信息

在过去十年中,对比于其他可再生能源,光伏能源在世界各地的电能生产占比中有规律地增加。太阳能光伏因其安装成本降低而迅速增长,因此,已经逐步成为可持续能源中具有成本竞争力的能源转换过程。与使用隔离变压器的逆变器相比,非隔离型逆变器作为光伏并网系统的电网接口具有效率高、成本低、体积小、重量轻的优点。然而,对于这种逆变器,必须抑制无变压器并网逆变器的漏电流;如果漏电流高于一定水平,将对其他并网系统或维护人员构成威胁。为了抑制漏电流,提高无变压器并网逆变器的效率,本文提出了一种新的拓扑结构和控制方法。该逆变器由一个功率逆变器单元和一个辅助转换器单元组成,两个单元通过直流侧电容器C连接。由于辅助转换器单元采用BP-PWM方案,在零电压状态下稳定功率逆变器单元的直流母线电压,因此可以更有效地抑制漏电流。功率逆变器单元以低开关频率向电网传输功率,以减少功率损耗。辅助转换器单元采用前馈方法消除电网开关电流纹波,改善电能质量。仿真和实验结果表明,非隔离型双频并网逆变器的优点如下:1)与HERIC逆变器相比,漏电流可以得到更有效的抑制。2)功率逆变单元以低开关频率向电网注入直流电能,进一步降低开关损耗。3)无需提取电流或电压谐波,即可消除开关电流纹波。非隔离型双频并网逆变器对电流控制带宽和电流采样精度没有严格要求。4)前馈消谐技术对电网阻抗变化和电网电压谐波具有良好的鲁棒性。5)该逆变器中的滤波器为L型,因此不存在LCL型逆变器中固有的谐振问题。

关键词：共模模型漏电流电能质量双频并网逆变器