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高电压技术 2022年第5期48卷 1987-1996页

作者：王春霖刘畅杨华陈国柱浙江大学电气工程学院杭州310012

为实现配电变压器灵活可靠调压,采用复合开关级联h桥模块作为一种新型的有载分接开关,稳定状态时,复合开关中机械开关流过负载电流实现低的导通损耗,分接开关切换过程中,复合开关中电力电子开关辅助机械开关实现无弧开断,并利用电力电... 详细信息

为实现配电变压器灵活可靠调压,采用复合开关级联h桥模块作为一种新型的有载分接开关,稳定状态时,复合开关中机械开关流过负载电流实现低的导通损耗,分接开关切换过程中,复合开关中电力电子开关辅助机械开关实现无弧开断,并利用电力电子开关的时序控制方法限制环流的产生。h桥连接结构中控制开关的通断改变调压绕组接入主电路状态,结合提出的调压绕组编码策略,实现最少的调压绕组组合出最多的调压状态,大幅节省复合开关数量和调压绕组的数量。结果表明,采用所提出的新型有载调压分接开关及其控制方法的配电变压器可以实现跨级快速宽幅无弧调压。

关键词：配电变压器有载调压复合开关级联h桥结构绕组编码状态矩阵

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一种新型牵引供电系统级联h桥结构研究

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电力电子技术 2020年第7期54卷 92-93,96页

作者：常非国网西安供电公司陕西西安710032

随着高速、重载电气化铁路的发展,负序问题变得越来越突出,尤其是过分相会造成列车牵引力和速度的损失。为此,这里研究了一种基于三相-单相变换器的新型牵引供电系统,彻底取消电分相,全面解决电气化铁路存在的电能质量问题。针对系统核... 详细信息

随着高速、重载电气化铁路的发展,负序问题变得越来越突出,尤其是过分相会造成列车牵引力和速度的损失。为此,这里研究了一种基于三相-单相变换器的新型牵引供电系统,彻底取消电分相,全面解决电气化铁路存在的电能质量问题。针对系统核心装置的交直交变电所提出一种级联h桥结构,可取消输出升压变压器直接为牵引负载供电。同时,该结构控制简单,不存在电容电压不平衡问题。最后通过实验验证了该系统结构的可行性和有效性。

关键词：三相-单相变换器牵引供电系统级联h桥结构

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电气化铁路谐波补偿装置的仿真与设计

电气化铁路谐波补偿装置的仿真与设计

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作者：白群大连交通大学

学位级别：硕士

在电气化铁路发展进程中,高速化、重载化成为铁路在新时代下的运行常态。随着路网规模的扩大和高速动车组列车大量投入使用,机车负荷运行状态和运行环境的改变使得负荷电流质量变差,造成谐波污染、电压波动、功率因数降低等电能质量问题... 详细信息

在电气化铁路发展进程中,高速化、重载化成为铁路在新时代下的运行常态。随着路网规模的扩大和高速动车组列车大量投入使用,机车负荷运行状态和运行环境的改变使得负荷电流质量变差,造成谐波污染、电压波动、功率因数降低等电能质量问题,影响牵引供电系统健康运行,因此必须对上述电能质量问题采取治理或补偿手段。本文采用级联h桥式拓扑的有源滤波器(ChB-APF)作为谐波补偿方案,并对方案中所涉及关键技术进行研究。为从根本上了解牵引供电系统的谐波来源及其电气特性,首先对牵引供电系统及其典型交直型、交直交型电力机车进行仿真模型搭建,分析牵引工况下两种典型列车的谐波特性,指出了牵引网电能质量治理的迫切性。随后对ChB结构的调制策略和谐波检测方法进行选择,采用适合于多电平变流器的单极倍频载波移相SPWM的调制方法,并提出了一种新的基于多函数变步长LMS自适应滤波算法,有效改善了传统自适应检测算法稳态精度与响应速度矛盾的问题。本文对ChB-APF的有源补偿方案进行介绍,交代了并网工作原理、主电路器件参数设计过程。为使ChB-APF达到最佳工作效果,对控制系统的电压电流控制策略展开分析。为保障直流侧电容电压稳定,分别采用了上层平稳电压控制和下层均衡电压控制对各子模块电压进行调节,保证了直流侧电压稳定性。电流综合控制方面,在目前较为先进的无差拍控制基础上叠加重复控制,采用复合控制的手段对谐波电流进行预测,实现对谐波电流的快速、精确跟踪。最后借助Matlab/Simulink平台搭建含有补偿装置的电气化铁路车网联合系统,探究列车在牵引工况下不同位置、不同数量运行的谐波分布特性。并对所设计的ChB-APF相关技术及控制策略进行参数调试和仿真验证,证明整体策略的先进性。随后将补偿装置并网运行,查看补偿装置的补偿效果,验证所提出补偿结构的对电气化铁路谐波治理的实用性。

关键词：电气化铁路车网联合谐波补偿级联h桥结构有源电力滤波器

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基于储能型准Z源级联h桥逆变器的光伏发电系统控制研究

基于储能型准Z源级联H桥逆变器的光伏发电系统控制研究

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作者：龙画画湖北民族大学

学位级别：硕士

随着传统化石能源的紧缺和环境污染问题的加剧,光伏发电以取之不尽用之不竭、清洁、环保等优势,成为了清洁能源中最广泛利用的方式,而光伏发电易受环境条件的影响,具有间歇性和不稳定性,逆变器作为连接光伏电池和用户/电网的核心部件,... 详细信息

随着传统化石能源的紧缺和环境污染问题的加剧,光伏发电以取之不尽用之不竭、清洁、环保等优势,成为了清洁能源中最广泛利用的方式,而光伏发电易受环境条件的影响,具有间歇性和不稳定性,逆变器作为连接光伏电池和用户/电网的核心部件,其结构、可靠性和效率等对整个系统有着至关重要的作用。对于常用的光伏逆变结构来说,级联h桥的光伏系统结构具有效率高、滤波器体积小、成本低及易于模块化等特点。准Z源的逆变拓扑结构对开关器件使用的稳定性高、效率和经济性也更好,但是应用单个光伏电池存在输出电压较低的缺陷。因此本文对储能型准Z源级联h桥拓扑结构的多电平逆变器（ES-qZS-CMI）进行设计,其集储能系统、准Z源网络、级联多电平逆变器于一身,在光伏发电系统中具有独特的优点。本文首先对ES-qZS-CMI的工作原理进行介绍,在ES-qZS-CMI的拓扑结构上推导出光伏电池板和储能电池的等效电路,由此建立光伏发电系统的直流分量和二倍频分量数学模型。该数学模型同时考虑了光伏板终端电容和储能电池对二倍频的影响,使对称阻抗网络结构中的两个电容和两个电感的参数无需分别相等,随机选取三组不同的阻抗网络参数后通过模型计算与仿真结果的对比验证了模型的有效性。其次,针对系统运行时的光照充分程度,提出了一种适用于高光强运行和弱光强运行时的综合控制策略,降低光照不充足的情况下对光伏电池发电的影响,确保系统能在不稳定的外界条件下正常运行。然后,针对传统主从控制和集中控制策略下系统控制复杂度较高的问题提出了一种ES-qZS-CMI模型开关管驱动预测控制算法,以此减少系统的控制环节,达到多个控制目标进行多线程协同工作避免控制环节复杂化的效果。最后,针对储能系统的蓄电池保护提出了一种蓄电池的SOC平衡控制方法,以此平抑系统的功率波动和防止荷电量快速降低对蓄电池造成损坏。

关键词：光伏发电储能型准Z源逆变器级联h桥结构开关管驱动预测控制 SOC平衡控制

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