关键词： 新型低纹波可调直流稳压电源   Buck-Boost 逆变电路   功率开关频率优选方法   指数分布优化算法  

摘要： 基于Buck-Boost逆变电路的低纹波可调直流稳压电源是一种结构简单且具有系列优点的新型电源结构，但存在其输出直流电压纹波系数及效率受其逆变电路中功率开关频率影响大的问题，为此提出一种基于指数分布优化算法的功率开关频率优选方法。首先，阐述了其功率开关的暂态过程及其损耗功率计算方法，分析了其功率开关频率对其输出直流电压纹波系数及效率所造成的影响并建立了相关数学模型。然后，在此基础上提出采用指数分布优化算法对其功率开关频率进行优化，并进而研究确定了其最优功率开关频率与其输出直流电压间变化规律的函数关系式。最后通过仿真与实验对上述理论研究进行了验证。实验结果表明，针对该新型电源结构所提出的功率开关频率优选方法有效降低了其输出直流电压纹波系数并提高了其运行效率，因而取得了较好的优化效果。

关键词： 双有源全桥   电能与信号同步传输   信号调制   数据解调  

摘要： 模块化双有源全桥(DAB)DC/DC变换器具有快速响应、电气隔离和高功率密度的优势,是直流配网系统中实现电压调节的核心装置。不同节点之间的通信是保障直流配网系统可靠运行的关键。本文提出一种基于功率开关对称移相调制的电能与信号同步传输通信方法,通过切换相同传输功率下的功率开关一组对称移相比,使得输出电压谐波相位按照一定规律变化,从而将特定相位的纹波信号嵌入到输出侧母线电压,并以该纹波信号作为数据载波实现了电能与信号的同步传输。同时,分析了对称移相调制纹波的等效信号表达式,推导了相应的数据解调判据。实验验证了本文提出基于功率开关对称移相调制的电能与信号同步传输通信策略的有效性。

关键词： 出入段线   牵引直流开关   电流变化率保护   跳闸  

摘要： 在地铁供电系统中,直流牵引系统故障可能会导致地铁列车失电,对运营服务造成严重影响。地铁出入场(段)线的部分直流牵引供电设备处于露天环境,与正线隧道内较为封闭的环境相比,易因外部环境影响,导致设备故障。现以西安地铁4号线入段线直流牵引故障为例,针对馈至出入段线的直流开关电流保护跳闸故障,研究直流开关电流上升率及增量保护动作原理,分析现场故障原因及处置措施,为直流牵引系统运维提供了较好的故障处理思路。

关键词： 隔离型DC-DC变换器   两开关   拓扑   自生成   顶点素数度  

摘要： 随着新能源发电、电气化交通等领域的兴起,电能变换的需求日益多样化,需要更多的隔离型直流变换器(即隔离型DC-DC变换器)拓扑.为解决基于人工经验生成拓扑的偶然性和无法进行拓扑优化的问题,提出一种基于顶点素数度的两开关隔离型DC-DC变换器拓扑自生成方法.提出双顶点对变压器模型,利用图论将电路转换为图;将构成电路的元器件的数量和种类作为输入条件,利用所提的拓扑自生成方法遍历生成具有给定元器件的所有可用隔离型DC-DC变换器拓扑.以隔离型T1S2D2L1C1DC-DC变换器为例,即变换器电路由1个变压器、2个开关管、2个二极管、1个电感、1个电容、1个输入直流源和1个输出直流源组成,可一次生成87种可用正激变换器和97种反激变换器拓扑,以正激变换器为例,根据电压增益可分为25种升压正激变换器、24种降压正激变换器、32种升降压正激变换器和6种等压正激变换器.所提方法实现了基于计算机编程快速、量化生成新的隔离型DC-DC变换器拓扑,为工程应用提供了拓扑库,为拓扑优化选型提供了条件.

关键词： 热辐射   直流电弧仿真   断路器   ANSYS   电动汽车  

摘要： 为了更好地解决电动汽车直流断路器在开断大电流时产生直流电弧而导致的安全问题,需要清楚地了解直流电弧的发生和运动过程。电弧等离子体涉及电、磁、热、流体等物理场,是一个复杂的多场耦合问题。基于流体力学、电磁场理论和热辐射模型,电弧可被简单地视为一条具有密度、热容率、热导率、粘性等物理特性的高温等离子体。采用ANSYS和Maxwell软件耦合的方式进行多次直流电弧的仿真,验证了2种经典热辐射空间简化模型P1和DOM的一致性,同时对比了不同频段选择下计算热辐射平均吸收系数对仿真结果的影响。

关键词： 集成功能   冗余机构箱   直流换流站   操作系统   电磁联轴器  

摘要： 高压隔离开关电动操作机构是发电厂、变电站中常用电气设备之一,使用量大,其性能和质量与电网安全运行和建设成本密切相关。在调研分析传统型高压隔离开关电动操作机构设计制造、安装调试及运行维护的基础上,针对特高压直流换流站对设备可靠性高要求,通过优化传统高压隔离开关机构箱结构,集成功能,采用新理念、新技术和新工艺,研制出一种特高压直流换流站高压隔离开关冗余机构箱。该机构箱的特点为在一台高压隔离开关电动操作机构箱内配置A、B两套操作系统,当A套操作系统出故障时,能远程及时切换到B套备用的操作系统上完成对高压隔离开关的分合闸操作。该机构箱具有结构简单、安装维护方便、操作安全可靠、投资省等优点,主要应用于±800kV直流换流站内高压隔离开关上,具有较好的经济效益和电力工程推广价值。

关键词： 反激拓扑   高温   闭环控制   厚膜工艺   温度漂移   脉宽调制  

摘要： 为满足极限环境下电源系统小型化、耐高温、高可靠性的要求,设计了一种基于单端反激拓扑的隔离型直流稳压电源。针对传统印刷电路板(PCB)高温电源体积大、散热差的局限性,采用厚膜工艺,优选高液相点焊接材料,优化壳体结构设计,以达到充分散热效果。选用TI公司的UC1843高温型脉宽调制器作为主控芯片,控制输出高频脉冲驱动功率开关管,通过变压器功率变换把能量传递到次级。测试结果表明,该电源模块的转换效率在满载、25~175℃范围内保持在71%以上,温度漂移率在0.237%以内,在高温环境中可以稳定工作。

关键词： 激光无线电能传输技术   高增益直流变换器   耦合电感   开关电容   倍压单元  

摘要： 本文针对激光无线能量传输系统中光伏电池阵列输出电压低，需要高增益变换器进行升压变换的问题。首先，提出一种基于开关电容与三绕组耦合电感倍压单元的新型高增益直流变换器。该变换器将电荷泵电容、箝位电容、倍压电容与三绕组耦合电感各个绕组相配合，使电压增益均匀分配于各升压单元，显著提高变换器电压增益的同时使功率器件的电压应力下降。此外，开关电容中的箝位电容实现了对功率开关管断开瞬间耦合电感漏感中能量的缓冲吸收，避免了尖峰电压产生的同时，实现了功率开关管的零电流导通，有助于提升变换器的效率。然后，详细分析了所提变换器的工作原理和稳态性能。最后搭建仿真模型和设计原理样机，通过模拟仿真和实验验证证实了所提变换器工作原理和性能分析的正确性。

关键词： 智能软开关   交直流混联配电网   分布式电源   分布式优化   交替方向乘子法  

摘要： 为实现交直流混联配电网的高效运行,提出一种考虑智能软开关的交直流混联配电网分布式优化方法。首先,对交直流混联配电网进行合理分区,并以不同分区内网损最小、智能软开关损耗最小及分布式电源有功功率削减量最小为目标,并建立各个分区的子优化模型。然后,已优化集群向待优化集群传递部分边界信息,采用改进的交替方向乘子法协调求解各个区域的子模型,经过迭代计算后得到最优解,实现交直流混联配电网区间解耦和各分区分布式优化。最后,采用改进的IEEE123节点算例分析验证模型的有效性和可行性,结果表明,所提方法提高了交直流混联配电网运行经济性,降低了配电网损耗及缓解电压越限问题。

关键词： 组合式直流断路器   重合器   配电自动化   快速真空断路器  

摘要： 以短路故障切除与提高供电可靠性为目标的直流系统控保技术是发展新型电力系统的前期攻关重点之一。基于半导体组件的混合式直流断路器做为核心部件已进入工程示范。为解决断路器的高成本以及试运行中出现的可靠性等问题,文中提出了新的组合式直流断路器系统拓扑,把常规直流分支系统中的断路器代之以机械式开关。可大幅度降低整体成本与故障率。基于换流原理的快速直流断路器分闸速度可满足故障电流的发展,有望直接用于直流系统的控保。尝试用交流配电自动化的SCADA概念重建软件平台,创新直流配电系统拓扑,以更高的可靠性与经济性优势,为分布式多种能源智能组网给出更好的选择。