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双轴励磁电流源同步机视角下跟网/构网设备建模及其互联系统同步稳定性分析

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中国电机工程学报 2023年第20期43卷 7759-7772页

作者：庄可好辛焕海高晖胜陈霞鞠平浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 华中科技大学电子与电气工程学院湖北省武汉市430074

随着大规模新能源和电力电子技术的发展,电力系统逐渐形成了构网设备和跟网设备互联的形态,其中典型构网设备主要包括虚拟同步机和同步机,典型跟网设备包括锁相环型变流器。同步稳定是大电网运行的基础,但由于构网设备与跟网设备的同步... 详细信息

随着大规模新能源和电力电子技术的发展,电力系统逐渐形成了构网设备和跟网设备互联的形态,其中典型构网设备主要包括虚拟同步机和同步机,典型跟网设备包括锁相环型变流器。同步稳定是大电网运行的基础,但由于构网设备与跟网设备的同步机制存在很大差异,使得互联系统同步稳定分析极为困难。为此,该文从物理上借助双励同步机的概念,构建可以统一构网设备和跟网设备的等效结构,在数学上提出描述设备同步特性的通用建模思路,建立基于双励电流源同步机的互联系统同步稳定分析模型。进一步,给出互联系统同步稳定的数学定义和小扰动同步稳定的充分条件。最后,在MATLAB/Simulink仿真平台验证模型与分析的合理性。

关键词：互联系统同步稳定双励同步机电流源

双馈风电场故障穿越控制策略对风火打捆系统暂态稳定性影响及提升控制策略研究

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电工技术学报 2024年

作者：张锋陈武晖康佳乐余浩太原理工大学电气与动力工程学院广东电网有限责任公司电网规划研究中心

为平抑风电波动性，提高输电通道利用率，大规模风电集中外送主要采用“风火打捆”形式。风火打捆系统中风电与火电动态相互作用，并且远距离输送到负荷中心，致使暂态稳定性问题突出。本文首先根据故障期间双馈风电场电流源模型，构造... 详细信息

为平抑风电波动性，提高输电通道利用率，大规模风电集中外送主要采用“风火打捆”形式。风火打捆系统中风电与火电动态相互作用，并且远距离输送到负荷中心，致使暂态稳定性问题突出。本文首先根据故障期间双馈风电场电流源模型，构造了风火打捆系统单机等值模型的功率特性方程。然后，应用等面积定则近似解析分析了故障期间无功比例系数和有功电流对系统加速面积的影响，揭示了故障期间不同无功比例系数和有功电流对暂态稳定的影响机理，并应用上述理论分析结果提出了改善故障期间风火打捆系统暂态稳定性的控制策略。最后，在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件上建立风火打捆系统模型，并验证了理论分析的正确性。

关键词：风火打捆电流源无功比例系数扩展等面积定则

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电流源高频交流环节AC/AC变换器研究

中国电机工程学报 2004年第2期24卷 98-101页

作者：陈道炼李磊刘剑林胜洋宋晨南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

提出了基于反激Flyback变换器的电流源高频交流环节AC/AC变换器电路结构与拓扑族。该电路结构由输入周波变换器、高频储能式变压器、输出周波变换器以及输入、输出周波变换器构成,能够将一种不稳定畸变的交流电变换成同频率稳定的正弦... 详细信息

提出了基于反激Flyback变换器的电流源高频交流环节AC/AC变换器电路结构与拓扑族。该电路结构由输入周波变换器、高频储能式变压器、输出周波变换器以及输入、输出周波变换器构成,能够将一种不稳定畸变的交流电变换成同频率稳定的正弦交流电压;该电路拓扑族包括单四象限功率开关式、推挽式、半桥式、全桥式等四种电路。以单四象限功率开关式电路拓扑为例,分析研究了这类变换器工作模式、稳态原理与电压瞬时值反馈控制策略,给出了变换器的外特性曲线、关键电路参数设计准则。原理试验结果证实了这类变换器新概念的正确性与先进性。

关键词： AC/AC变换器电流源高频交流环节周波变换器电路结构

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全数字滞环电流控制可控电流源研究

电网技术 2012年第12期36卷 112-118页

作者：单任仲沈沉陈来军刘锋黄秀琼清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 广西电网公司广西壮族自治区南宁市530023

提出了一种基于现场可编程门阵列(field-programm-able gate array,FPGA)控制的全数字滞环电流控制型可控电流扰动源,选取单相全桥拓扑作为可控电流源的主电路结构。对两态滞环和三态滞环电流控制进行了仿真分析和对比,利用PSCAD软件中... 详细信息

提出了一种基于现场可编程门阵列(field-programm-able gate array,FPGA)控制的全数字滞环电流控制型可控电流扰动源,选取单相全桥拓扑作为可控电流源的主电路结构。对两态滞环和三态滞环电流控制进行了仿真分析和对比,利用PSCAD软件中的自定义模块,采用Fortran语言对2种不同控制策略进行编程实现,仿真结果表明两态滞环电流控制策略更加适合于可控电流源。最后设计制作了一台原理样机,利用FPGA控制器实现了对电流源的控制,采用VHDL语言实现滞环电流控制,实验结果表明滞环电流控制技术对可控电流源的实现是有效的。

关键词：电能质量电流源滞环电流控制现场可编程门阵列

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三电平高频链电流源DC/AC逆变器研究

电机与控制学报 2010年第11期14卷 20-26页

作者：王宝诚戴琨李昕孙孝峰燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室河北秦皇岛066004 唐山工业职业技术学院自动化系河北唐山063020

提出全桥三电平高频链电流谐振型DC/AC逆变器电路拓扑,利用电流串联谐振技术来实现所有开关管的零电流开关状态,且DC/AC/AC变换结构没有储能母线。给出电路拓扑结构并详细分析了谐振过程,波形最优控制方案每个象限内都采用5个谐振状态,... 详细信息

提出全桥三电平高频链电流谐振型DC/AC逆变器电路拓扑,利用电流串联谐振技术来实现所有开关管的零电流开关状态,且DC/AC/AC变换结构没有储能母线。给出电路拓扑结构并详细分析了谐振过程,波形最优控制方案每个象限内都采用5个谐振状态,效率最优控制方案每个象限只选择3个谐振状态来参与工作。针对全桥三电平电流隔离型DC/AC逆变器开关管比较多,逻辑合成比较复杂的状况,给出了利用卡诺图来得到开关管驱动信号逻辑合成的方法。实验结果验证了理论分析的正确性。

关键词：逆变器三电平电流源高频链串联谐振

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单相程控电流源PI+重复控制

电工技术学报 2019年第A1期34卷 163-170页

作者：张旗蔡逢煌黄丽梅陈筱艺福州大学电气工程与自动化学院福州350116 福州大学科华恒盛电力电子技术研究中心福州350116

为解决小功率电流源输出波形质量不佳的问题,采用 PI+重复控制算法,应用在单相程控电流源逆变器的输出波形控制上。首先搭建小功率电流源逆变器模型,分析单电流环 PI 控制和 PI+重复控制下系统的传递函数,在此基础上设计 PI 控制器和重... 详细信息

为解决小功率电流源输出波形质量不佳的问题,采用 PI+重复控制算法,应用在单相程控电流源逆变器的输出波形控制上。首先搭建小功率电流源逆变器模型,分析单电流环 PI 控制和 PI+重复控制下系统的传递函数,在此基础上设计 PI 控制器和重复控制器,并做参数设计。仿真对比表明,该复合控制策略比 PI 控制输出波形质量更好、控制精度更高。最后搭建一台功率为25W,输出范围为 0~5A 标准程控电流源实物样机并进行相应实验,验证了理论分析的可行性。

关键词：电流源 LCL滤波器全桥逆变器比例积分重复控制

串联谐振电流源高频链正弦波逆变器的工作原理和控制方法

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电工技术学报 2007年第4期22卷 100-106页

作者：金晓毅邬伟扬孙孝峰燕山大学电气工程学院秦皇岛066004

提出一种新型的串联谐振电流源模式隔离的高频链正弦波逆变器拓扑结构,详细介绍了其工作原理。结合该逆变器的控制难点,采用适于该逆变器拓扑运行特色的控制策略及四象限逻辑组合方式,并给出了谐振槽的参数确定方法。在48V直流输入、220... 详细信息

提出一种新型的串联谐振电流源模式隔离的高频链正弦波逆变器拓扑结构,详细介绍了其工作原理。结合该逆变器的控制难点,采用适于该逆变器拓扑运行特色的控制策略及四象限逻辑组合方式,并给出了谐振槽的参数确定方法。在48V直流输入、220V/50Hz交流输出的1kW实验样机上进行实验,实验结果验证了该逆变器控制方案及实施方法的正确性。同时通过周波变换器结构的变形,构成了各具特色的拓扑簇。

关键词：串联谐振高频链逆变器电流源单级逆变

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一种适用于77K下读出电路的电流源

北京大学学报（自然科学版） 2007年第5期43卷 677-682页

作者：唐矩鲁文高陈中建吉利久张兴北京大学信息科学技术学院微电子系北京100871

给出了一种应用于低温光敏探测器读出电路的可编程电流源,工作在液氮环境(77K),无外加单元,与一般电流源设计不同,本设计将部分MOS管设计在亚阈值区工作来提高电路工作稳定性。此电流源设计采用0.5μm标准CMOS工艺。工作电压为5V。室温... 详细信息

给出了一种应用于低温光敏探测器读出电路的可编程电流源,工作在液氮环境(77K),无外加单元,与一般电流源设计不同,本设计将部分MOS管设计在亚阈值区工作来提高电路工作稳定性。此电流源设计采用0.5μm标准CMOS工艺。工作电压为5V。室温测试当工作电压从2.3V到6.4V变化时,输出电流从199nA变化到212nA,精度为1.4%/V。在液氮环境测试当工作电压从3V到6.8V变化时,输出电流从355nA变化到372nA,精度为1.3%/V。由于电路工作温度稳定,所以不要求电流源有良好的对温度稳定性。

关键词：电流源 77 K 亚闽值

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宽电压双向电流源高频链逆变拓扑

电工技术学报 2008年第3期23卷 60-65页

作者：蔡可健俞阿龙江苏食品职业技术学院机电工程系淮安223001 淮阴师范学院电子与电气工程系淮安223001

提出了一种双向电流源高频链逆变器,详细介绍了电路的工作原理和控制原理,给出了控制方案和主要参数设计。通过实验证明了该电路具有良好的稳态和动态特性,负载适应性好,运行可靠,具有四象限运行的能力。该逆变器工作过程中的正激通路... 详细信息

提出了一种双向电流源高频链逆变器,详细介绍了电路的工作原理和控制原理,给出了控制方案和主要参数设计。通过实验证明了该电路具有良好的稳态和动态特性,负载适应性好,运行可靠,具有四象限运行的能力。该逆变器工作过程中的正激通路被辅助开关管关断,使得占空比不受拓扑的限制,最大占空比可以大于0.5,从而减小了功率开关管的应力,得到了较宽范围的输出、输入电压。

关键词：逆变器电流源高频链宽电压反激双向