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关键词： 双有源桥变换器   扩展移相控制   零电压开通   电感电流应力   高开关频率  

摘要： 双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)在需要高效能量双向流动的工作场景有广泛的应用。在高开关频率工作时,变换器开关器件结电容充放电时间无法忽略,导致扩展移相控制下DAB零电压开通(Zero Voltage Switching,ZVS)范围断续。通过分析扩展移相控制下双有源桥DC-DC变换器工作模态,建立高开关频率工况下DAB变换器数学模型,提出一种利用磁化电流扩宽ZVS范围的方法。在此基础上,结合电感电流应力优化算法,提出一种适用于高频工况应用的电流应力优化下的软开关控制策略。采用该控制策略,可以有效减小导通损耗,消除开关损耗,显著提升高开关频率下的变换器效率。搭建400 kHz实验样机,验证控制策略有效性。

关键词： 绝缘栅双极型晶体管   子模块直通短路   短路振荡   电磁干扰  

摘要： 在模块化多电平换流阀(modular multilevel convertor,MMC)实际运行中,绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)或其驱动器故障会导致子模块直通短路,造成器件损坏,该短路工况对于IGBT的短路保护以及可靠性研究具有重要意义。该文分析MMC子模块直通短路的类型并提出该短路工况实验平台的设计要求。针对短路振荡和电磁干扰问题进行优化设计,对短路回路寄生电感进行调整,研制MMC子模块短路实验平台并进行实验验证。实验结果表明,所研制的实验平台可以满足MMC子模块用IGBT的短路实验的需求。

关键词： 大功率   高压   集成化   智能化   IGBT   IPM   并联均流  

摘要： 为突破传统功率半导体器件的封装和应用结构限制,实现变流装备的升级换代,文章提出了一种新型的高功率密度智能化集成功率器件。为验证该技术路线的可行性,以大功率变流领域内常见的并联应用场景作为研究对象,从器件参数、主电路、散热结构、驱动控制等4个主要影响因素着手,分析并验证了其良好的器件匹配性、电感均衡度、散热均温性、控制信号同步性、抗干扰能力,最后通过双脉冲试验和功率考核试验,证明了其良好的并联均流效果。试验结果表明,该技术平台从理论设计到实物验证的目标可以得到实现,具备了工程应用基础。

关键词： 永磁同步电机   滑模变结构   直接转矩控制   数字信号处理器  

摘要： 为开展机器人用永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)高性能控制策略实验研究,开发了基于数字信号处理器(digital signal processing,DSP)的PMSM实验平台,并分析了基于滑模变结构的直接转矩控制策略。该实验平台由硬件系统和软件系统两大部分组成:硬件系统包括驱动单元、光耦保护单元、整流滤波和逆变电路等;软件系统包括基于Labview开发的上位机监控界面及基于MATLAB/Simulink的代码生成程序。使用该实验平台进行实验可实时观察电机动态,在线调试参数,极大地提高了实验效率。试验结果表明,该实验平台运行稳定,对于开展永磁同步电机高性能控制策略具有重要价值。

关键词： Liquid cooling plate   High power density   IGBT modules   Thermal management   Wind power generation  

摘要： In wind power generation systems, liquid cooling plate (LCP) is an important device to ensure the efficiency and reliability of IGBT modules under high-power density and unevenly distributed heat flux. Revealing the cooling performance of liquid cooling plate under different influential impactors is quite important to design and opti-mize the cooling performance. In this study, the influence of the numbers, thicknesses, and heights of straight fins in the LCP on the cooling performance and pressure drop is first studied, and a basic fin model is obtained with optimal fin parameters. Then seven different types of fins are designed for further enhancement of the cooling performance of the LCP. The results show that the larger fin number and thicknesses lead to lower maximum temperature and average temperature, and higher pressure drop of the LCP, while the improvement of the fin height can cause the increase of both the maximum temperature and average temperature, and lower pressure drop. As for the performance of the LCP under different fins, the seven newly designed fins can reduce the maximum temperature of the LCP by about 3-8 K, but the pressure drop of these fins goes up by several times due to the larger flow resistance compared with the basic straight fins. A potential optimal choice is arc-shaped protruding fins, which has a comprehensively lower maximum temperature (6.2 K lower) and the average temperature (3.3 K lower) as well as a little bit higher pressure drop (similar to 1 time higher) compared with the basic straight fins.

关键词： 发展型H-半变分不等式   最优控制   Clarke广义次微分   Riemann-Liouville分数阶导数  

摘要： 本文研究了Hilbert空间中半线性Riemann-Liouville分数阶发展型H-半变分不等式的可解性和最优控制.首先,利用不动点理论和Clarke广义次微分性质得到半线性Riemann-Liouville分数阶发展型H-半变分不等式解的存在性.其次,在一般假设条件下证明系统的最优控制存在性.最后,给出一个例子来验证本文的主要结果.

关键词： 变压器油   可编程逻辑控制器   变频器  

摘要： 随着社会用电量的日益增长,变压器的散热问题已成为电网安全运行的一个重要课题。若其工作温度过高,将直接危及变压器的绝缘油和绝缘部件的使用寿命,会大大缩短变压器的工作寿命,从而影响到变压器的正常工作。本设计介绍了一种采用PLC作为控制中心的变压器油监测系统,它能够对变压器油温进行智能控制。PLC通过对多个冷却风机进行控制,从而使冷却器的冷却能力得到平滑调整,从而提高了系统的控制精度。根据变压器顶部油温和负载电流的变化情况,给出了变压器油温控制方案,从而达到延长设备寿命、降低故障、确保变压器安全可靠的目的。同时采用变频调速技术,可以实时调节变压器油温,降低能源消耗,提高工作效率,稳定变压器油温。该系统可以适应变电所、电厂的智能化发展,是今后变压器油监控的发展趋势。

关键词： 永磁同步电机   变频器   带式输送机   驱动功率  

摘要： 根据长平矿1.6 m带式输送机的技术参数,计算得到了永磁同步电机的驱动功率,研制了1250 kW永磁同步电机,选用了1400 kW变频器。采用闭环矢量控制方式完成永磁同步电机启动、调速控制过程,最终在长平矿1.6 m带式输送机上成功应用,实现了煤矿大功率、长距离、大运量带式输送机运输,取得了良好的经济效益。

关键词： 强化学习   自适应AGC   最优控制   控制方法  

摘要： AGC的分区协同是电网调度中的一个关键问题,也是CPS规范所要求的一个控制指标。通过运用有关平衡的理念,建立地区间的交流,促进地区间的合作,提升CPS的评价,防止一方为了提升自己的评价,导致另一方的评价变得更加糟糕,所以要根据总体的评价指标来进行协调。将CEQ方法引入到两个区,通过引入PI进行修正调整,得到了很好的结果,从而使系统的调整性能得到了改善。

关键词： 非线性   抛物最优控制   Crank-Nicolson 格式   先验误差估计   有限元  

摘要： 本文对一类非线性抛物最优控制问题给出了Crank-Nicolson有限元近似格式。对于状态y和伴随状态变量p采用线性协调有限元离散,对控制变量u采用分片常数近似;得到了控制和状态变量近似的先验误差估计O(h + hu + (∆t)2),为验证算法的有效性给出了数值算例。