新型无接触电能传输系统多负载解耦控制研究

利用无接触感应耦合电能传输系统互感数学模型,研究了多负载时系统的功率传输问题.提出了一种解耦控制策略,在能量拾取侧中增加一个Boost电路.在负载轻载时,以较低开关频率控制Boost电路中功率开关管的通断.当功率开关管关断时,系统向负载传输功率;当功率开关管导通时,系统屏蔽副边负载,实现原边线圈与副边线圈的解耦控制.针对系统有无Boost电路分别进行了PSpice仿真分析.理论分析与仿真结果表明,该控制方法能在多负载系统的单一负载轻载时实现副边线圈与原边线圈的电磁解耦,为多负载无接触感应耦合电能传输系统的稳定运行提供保障.     

电流型电子模拟负载的设计与实现

提出了一种基于电流型PWM整流器实现电能反馈型电子模拟功率负载系统的新方法,所研制的电子模拟功率负载在实现电能的再生馈网时功率因数趋近于-1.0,且电压和电流谐波满足IEC1000-3-2标准.实验结果证实了该方案能很好的解决直流电源及蓄电池等的试验问题.     

双并联处理型综合电能质量调节器的研究

提出了一种新型的综合电能质量调节装置,通过在电源与负载之间连接一组三相电抗器,在连接电抗器的两端分别并联一套逆变器,能够实现与传统UPQC相似的综合电能质量调节功能,且结构简单、易于控制.装置采用了基于功率控制的系统控制策略,控制思路为:负载在额定电压下的有功功率全部由电源通过连接电感提供,谐波和无功功率由负载侧逆变器提供,即可实现负载电压的补偿和有源滤波功能;电源侧逆变器提供连接电感电流中的无功功率电流分量,实现电源供电功率因数的调节.仿真表明:电源电压发生跌落时,通过调节可在半个工频周期内将负载电压稳定为额定值;当负载电流中含有谐波和无功功率分量时,可将电源电流调节为与电源电压同相位的基频正弦波.     

B类功率放大器的设计与仿真

设计了一种具有较高输出功率和较高功率效率的B类功率放大器,采用了负载牵引和源牵引的设计方法得出最大输出功率对应的最优负载阻抗和源阻抗,并运用阻抗匹配技术分别实现负载阻抗和源阻抗到50Ω的匹配电路设计.仿真结果表明,工作频率为960 MHz下该功率放大器的功率附加效率为69.39%,输出功率为45.32 d Bm.     

双边LCC型无线电能传输系统最大功率传输方法

针对磁耦合谐振式无线电能传输系统存在负载变化引起功率传输不完全、传输效率低以及过耦合和欠耦合对无线电能传输过程干扰等问题,提出了一种双边LCC型无线电能传输的最大功率传输设计方法.首先,综合考虑负载变化情况下广义失谐因子、品质因数和耦合因数对负载归一化功率、传输效率的影响,构建临界耦合点条件;其次,利用电容耐压及高次谐...     

基于有功功率解耦的高能量密度单相PWM整流器

单相PWM整流器直流侧含有2倍基波频率的纹波电能,输出电压随负载变化周期波动.传统方法采用无源滤波的方式,通过在直流侧添加大电容滤除低频谐波电流.但这种电容体积较大,不利于设计高能量密度的变换器.本文利用有功功率解耦的方法,利用直流电容存储纹波电能.可稳定输出电压,减小电容值.然后对控制策略进行研究,使用电压电流双闭环控制方法,实现系统快速响应和稳定特性.该方法通过仿真得到验证.     

采用模糊PID控制的风电系统稳定电压研究

建立一个非并网的独立风力发电系统,以开关磁阻发电机为发电电源,发出的电能通过功率变换器输入到直流电网给负载供电;系统以超级电容器和蓄电池作为混合储能元件通过双向变流器与直流电网相连,采用模糊PID控制双向变流器的占空比,实现风力发电系统直流母线与混合储能系统之间的能量流动,有效地提高了风力发电系统的稳定性和供电质量.     

三相四桥臂变流器并网/孤岛双模式控制策略

针对微网不平衡负载引起的电压不平衡问题,基于三相四桥臂变流器拓扑,采用了一种αβ0静止坐标下的双模式控制策略.并网和孤岛均采用单电流环控制,实现快速响应性能,且仅需指令电流变化即能实现平滑切换.通过电流指令环节合理设计,可实现传统带虚拟阻抗控制的电压电流双环控制性能,简化了控制结构.通过仿真及样机实验对控制策略进行了验证.结果表明:该双模式控制策略在并网模式下可以准确跟踪功率指令;在孤岛模式下可有效抑制不平衡负载的扰动,实现输出电压平衡;在模式切换过程中,该控制方法能够减小负载电压变化与输出电流的冲击,实现负载的不间断供电.     

两负载式谐振耦合无线电能传输系统

在无线电能传输系统应用中,接收装置之间互相靠近时交叉耦合的存在,使发射端的能量不能有效的传送给多个接收端.针对无线电能传输系统中多负载装置这一研究热点,建立了含有两个接收端的谐振耦合式无线电能传输系统模型.首先从等效电路的角度进行展开,提出在交叉耦合的情况下运用最大平均功率传输定理,使系统满足阻抗匹配;然后从耦合系数的角度研究接收端的负载功率,对不同负载功率的公式进行了推导和数值计算,并通过实验仿真验证了理论分析的正确性.结果表明,系统在最大平均功率传输定理实现阻抗匹配的基础上,通过调节发送端和接收端的耦合系数,不需要改变接收装置的位置,就能够减少发送端的反射系数,从而使负载端有效的接收发送端发送的能量.     

混合储能系统功率自主分频控制方法

针对分布式电源出力间歇性与负载多变性的问题,储能成为直流微电网电压支撑与改善电能质量的重要途径.为了充分利用混合储能系统的优势,实现功率的合理分配,提出了一种适用于混合储能系统的功率自主分频控制方法,该方法通过在各储能单元下垂控制环中引入虚拟阻感或虚拟电容,重塑各变换器的等效输出阻抗值,从而实现了超级电容和蓄电池的优势互补.在负荷突变时,超级电容能快速吸收系统功率波动的高频部分,提高系统的动态响应;蓄电池则主要用来平衡系统功率波动的低频部分,延长蓄电池的使用寿命,从而保证系统稳定可靠运行.仿真验证了所提方法的正确性.     

基于卡尔曼滤波的电力电子变压器直流电压平衡控制

针对级联型电力电子变压器整流级交流电/直流电(alternating current/direct current,AC/DC)变换直流侧电容电压不平衡问题,以单相级联H桥整流器为研究对象,提出一种基于卡尔曼滤波(KF)的直流侧电容电压平衡控制策略。该控制策略结合了DQ(direct-quadrature)电流解耦控制和比例式脉冲补偿控制,利用卡尔曼滤波的滤波和预估特性实现了电容电压平衡、降低了系统的总谐波失真(THD)和增强了系统的鲁棒性。首先推导证明了系统的稳定性,然后对负载不均衡和负载突变两种的情况进行仿真,从而验证了该控制系统鲁棒性强、动态性能优异、具有良好谐波特性和稳态性能的特点。     

双闭环调速系统在螺旋埋弧焊管递送机应用中的参数整定

根据负载特点及其变化情况和电网电压波动的影响,提出双闭环直流调速系统截止电流值的实际整定方法,以及电力电子装置UPE所必需的上限输出电压的计算方法,保证双闭环调速系统在电网电压正负10%波动和负载扰动情况下实现其优良的调速性能.     

基于双滞环空间矢量控制的电动机电子负载的研究

本文提出一种能量回馈式交流电子负载,主电路采用两个电压型PWM变换器构成的AC/DC/AC结构.前级PWM变换器实现异步电动机模拟功能,采用改进双滞环空间矢量控制方式,并进行预测来计算误差电流.后级PWM变换器实现能量回馈,采用电压外环、电流内环的双闭环控制方式,并结合模糊控制实现单位功率因数逆变.仿真结果表明,设计的电子负载可以对电动机动态特性精确模拟,具有较好的动态性能和抗干扰能力,并使能量以单位功率因数回馈电网,节约电能.     

电传动推土机牵引性能匹配的变压控制方法

电传动推土机动力总成包括发动机、发电机、超级电容以及轮边驱动电机,其载荷变化范围大且具有突变性的动力学特征,使发电机与电动机难以实现全局功率匹配.针对电传动推土机动态牵引性能匹配这一关键问题,提出基于双DC-DC(直流-直流)变换器的直流母线电压变压控制方法.即在直流母线与发电机之间加入DC-DC变换器,控制发电机的额定电压工作点,实现发动机在额定工况点工作的高效目标;在直流母线与电动机之间加入DC-DC变换器,根据实时载荷所表达的系统状态变矢量调节变压系数,控制发电机与电动机相对于载荷变化的动力学匹配关系,使发电机与电动机在全载荷意义上实现功率匹配,保证其牵引性能的发挥.通过某型号推土机开发过程性能匹配及其系统数字化模型仿真试验,验证了基于双DC-DC变换器的直流母线电压变压控制方法的有效性.     

一种新型的双PWM三电平调速系统控制方法

为了保持双脉宽调制 (PWM)三电平调速装置直流电容电压的平衡 ,提高装置的运行性能和可靠性 ,提出了一种新型的有功功率反馈控制方法。通过将逆变桥侧的有功功率直接反馈到整流桥的电流环给定 ,实现了直流电容电压与异步电机运行状态的完全解耦。理论分析和仿真结果表明 :该方法可以大大减小异步电机运行状态突变对直流电容电压的影响 ,在负载突变和加减速等动态过程中不仅能保持直流电容电压基本不变 ,而且可使网侧功率因数始终为 1,系统有良好的静、动态性能和可靠性     

多功能电子仪表电源设计

设计了一种应用于多功能电子仪表的低噪声稳压电源电路,该电路通过AC-DC和DC-DC转换,实现了±3.3 V/±5 V/±12 V电压输出。通过测试结果表明,采用该电源控制电路组成的系统在提高电路性能的同时,可以有效提高系统的稳定性和抗噪性,具有输出电压精度高、输出纹波小、低噪声、安全可靠等特点。     

无线电能传输恒压拓扑及恒压输出控制方法

针对无线电能传输系统在负载和距离动态变化时,引起原边线圈电流不稳定和失谐问题,由此导致副边输出电压不恒定,设计一种原边LCL拓扑与副边恒压控制相结合的无线电能传输系统。首先,依据阻抗分析得到LCL-S型无线电能传输系统的数学模型;然后,通过设计参数,建立Simulink仿真模型,对该拓扑进行负载特性和频率特性分析;最后依据拓扑特性,设计了以DC-DC变换器为主控环节的副边恒压控制,使系统可以在变距离和变负载条件下,实现恒压输出特性。设计了副边的闭环控制程序,仿真验证了恒压控制效果。结果表明该控制策略可以实现快速有效的恒压控制。     

新型变电站电压无功综合控制算法

传统的基于区域图控制的变电站电压无功综合控制方法对短期负荷波动的抗干扰能力较差,为解决该问题本文提出了一种变电站电压无功综合控制算法数学模型,该算法模型由启动判据、负荷预测结果修正算法、动作判据、区域配合算法几个数学模型构成,文中给出了这些模型的数学表达式,并给出了这些数学模型怎样与超短期负荷预测结果相结合来实现地区变电站的电压无功综合控制的方法,采用该算法研制的设备的变电站的运行结果证实了该算法模型的正确性与优越性.     

动态电压恢复器的控制策略

通过把负载电压看作动态电压恢复器(DVR)的控制对象,开关器件的占空比看作控制量,电网电压和负载电流看作干扰量,可将DVR的数学模型简化为单输入单输出系统.结合控制量的计算方法,推导出了控制量到被控对象和干扰量到被控对象的传递函数.分析传递函数可知,负载电流特别是其中的高频分量会使DVR的补偿性能变坏.提出了误差校正控制方法,在传统电网电压前馈的基础上通过误差校正实现了负载电流前馈,基本消除了负载电流的影响.仿真结果验证了理论分析的正确性.