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关键词： 无线供电   电磁耦合   模拟仿真   电力电子  

摘要： 电能传递技术在近代取得了突飞猛进的进展,但对电能的使用在大多数场合没有摆脱对输电线缆的依赖,错综复杂的电源线频繁插拔存在摩擦、老化等问题。因此,无线供电技术作为一种新型的非接触式电能传递技术,摆脱了对传统输电线缆的依赖,并通过多年的研究发展现,现已逐渐开始应用在民用电子产业、电动汽车充电等方面。目前大部分无线电能传输领域,主要针对大功率、高效率、长距离传输做了大量的研究,其侧重点是放在能量的传递上。面对大多数的工业、商业应用,需要无线供电系统提供一个稳定的输出电压和尽可能高的传输效率。然而无线供电系统的电能输出,受负载特性变化、传输距离、耦合线圈摆放位置等因素影响难以稳定。为了让无线供电系统产生稳定、高效的电能输出,本文提出通过闭环控制的方式,使得系统工作在自身谐振点上,达到电能输出稳定。本文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)对无线供电的传输方式(电磁耦合、磁共振、无线电波)进行介绍,分析了各种方式的原理及特性。本文针对距离短、功率小的应用场景,选用了电磁耦合式作为研究对象。(2)通过电磁耦合理论建立数学模型,从理论上分析验证四种(串联-串联、串联-并联、并联-串联、并联-并联)常用无线供电传输的耦合谐振模型,并分析了各个模型的电路特性和能效特性。(3)对于谐振网络的驱动设计,本文根据伏秒平衡的原理,采用单一MOS管的驱动设计,对常用的全桥逆变驱动做出了精简,使得系统更加便于控制。(4)本文在并联谐振的耦合模型基础上,设计了两种无线电能传输的电路拓扑,采用Multisim对系统进行仿真,并对因耦合谐振导致的电能接收端对发射端影响,以及系统的最优谐振点进行了详细的分析。(5)针对电流型谐振的特性,本文通过蓝牙建立发射端与接收端的信息传输,采用以发射端的电流反馈,接收端的电压反馈作为控制器的输入,建立系统闭环。通过逐步寻优算法,控制发射端谐振网络的驱动,使得系统工作在谐振点。(6)通过硬件实物的制作,搭建了实验环境,实现了对无线电能传输的异物检测功能。分别对系统的带载情况,空载情况进行测试,实验结果表明系统能够通过闭环控制,工作在自身最优谐振点上,保持5V电压输出稳定,且最高可达81%的效率。通过无线供电系统数学模型的推导和分析,系统电路拓扑的设计与调试,再到实验系统的测试,最终验证了通过闭环控制,可对无线供电系统达到稳定的电压输出和高效率的能量转换,为后续无线供电系统的研究奠定了理论基础。

关键词： 配电网   电力电子装备   互联   网络化技术  

摘要： 新时期下的电力系统中,电力电子技术可谓是取得了突出性成就,在此情况下以往传统模式将无法适当当前社会发展需求,逐渐利用设备网络互联展开智能电网调控将成为必然趋势,同时也是未来重要研究方向,对配电网运行效率提高有着极大积极作用。本文主要对配电网电力电子装备的互联和网络化技术应用展开深入探讨分析。

关键词： 电力电子   谐波   危害   措施  

摘要： 在当前电力工业发展过程中,其个人们的生产生活带来了诸多便利,成为了不可或缺的一部分。当前在电力系统中,出现了诸多全新的电力设备,但是在这之中存在着一定的谐波危害,本文对此进行了详尽的论述,并且提出相关解决措施。

摘要： 2018年10月12-14日·南京1.征文范围:(1)各种新型电力半导体器件(含各类模块)的设计、工艺、特性分析、测试、可靠性等技术;(2)各类新型器件的驱动、控制、保护等技术,及其配套件、外壳、散热器、焊接、保护材料等技术;(3)各种类型的电力半导体

关键词： 电力电子负载   防孤岛   SVPWM   防孤岛测试  

摘要： 随着电力科学技术的不断进步和创新,电能已成为支撑社会生活不可或缺的能源,电能质量的优劣将会直接影响到社会生活的是否能正常运行。随着大量地小中型分布式电源接入供电系统,一个前所未有的词汇——“孤岛”突然闯入在人们的视野中,随之而来的孤岛危害,更是深深地刺激到所有人的神经,于是如何防范孤岛成为一个重要任务,因此,有必要在分布式电源并网前对其进行防孤岛性能的测试。目前分布式电源防孤岛性能测试装置的负载部分大多是采用RLC负载,虽然这种装置的整体结构简单,但是,在测试试验过程中,却消耗了大量地电能,除此之外,这种装置体积较大且造价不菲;基于此,本文提出了一种基于电力电子负载的分布式电源防孤岛性能测试装置模型。本文提出的这种模型是以电力电子负载来替代RLC负载作为测试装置的负载部分,设计时分成了俩大步,第一步、电力电子负载的设计,选用了双SVPWM背靠背结构作为负载的主电路结构,将负载分成前后俩级电路分别进行设计;前级负载模拟变换电路采用了基于功率预测的直接功率控制作为控制电路的控制策略,这种控制策略可以让前级负载模拟变换电路直接根据输入功率模拟实际所需的RLC负载;后级馈能电路采用了电压外环、电流内环的双闭环控制策略,此控制策略能够使得后级电路处于单位功率因素条件下运行,从而把部分输入到前级电路中的功率回馈给电网。第二步、基于电力电子负载的分布式电源防孤岛性能测试装置整体模型设计,测试装置的负载部分可直接使用第一步中已设计好的电力电子负载,分布式电源部分的控制回路同样使用了电压外环、电流内环的双闭环控制策略,其孤岛检测方法采用了基于电压-有功和频率-无功正反馈算法相结合的孤岛检测方法。最后在simulink环境中搭建出了上述俩步的仿真模型,通过仿真结果的分析,验证了本文所提出的一种基于电力电子负载的分布式电源防孤岛性能测试装置模型是正确、可行、有效的。

关键词： 电力电子技术   应用   说明  

摘要： 目前,电力能源已经成为了现代社会发展不可缺少的重要推动力量.我国是世界工业大国,拥有大量的人口,用电量也十分大.电力系统的稳定运行为电力能源的供应提供了十分可靠的保障.电力电子技术在电力系统中的应用比较广泛,涵盖了发、输、变、配、用等各个环节,在现代社会扮演着不可取代的角色.本文将对电力电子技术应用系统的发展现状进行说明.

ISBN: (纸本)9787111588313

关键词： SVG   PR控制   锁相环   LCL  

摘要： 煤矿井下配电网会消耗大量无功功率,整体功率因数较低,因此需要电力电子无功补偿系统向井下配电网注入无功功率来提高功率因数和改善电能质量。本文研究了电力电子无功补偿系统的两大关键技术:锁相技术和滤波技术。本文建立了静止无功发生器(SVG)的数学模型,设计了基于并联准PR控制的双闭环控制策略,实现了对指令电流的无静差跟踪。采用电压定向的矢量控制策略,克服了磁链定向矢量控制策略中存在的积分漂移问题。仿真结果表明三相静止坐标系下基于并联准PR控制的双闭环控制策略具有控制结构简单,动态性能好的特点。本文设计了一种基于二阶广义积分器的SVG锁相策略(DSOGI-PLL),与基于解耦同步坐标系的锁相环(DDSRF-PLL)相比具有控制结构简单、动态响应快、电压畸变抑制能力强的特点,且在各种工况下都能精确锁相。LCL滤波器存在谐振尖峰,本文选用稳定性和安全性更好的无源阻尼策略并基于谐波电流衰减设计了LCL滤波器参数。通过对LCL滤波器不同电流反馈方式及阻尼方式的分析和仿真,验证了逆变器侧电流反馈方式具有更好的稳定性并且无源阻尼LCL滤波器具有滤波效果好、安全系数高的优点。最后搭建了基于核心控制器为DSP的100kVA无功补偿样机。本文完成了硬件选型和软件流程设计。基于所设计的实验样机进行了并网实验,实验结果表明SVG样机具有良好的稳态和动态特性,也验证了设计的DSOGI-PLL和LCL滤波器的可行性。

关键词： 电力电子   逆变器   同步发电机   惯性   阻尼  

摘要： 随着新能源技术的发展,电力系统将越来越多地应用电力电子设备,而电力电子设备在电力系统中的应用主要体现在变流器。变流器是电力电子设备,电力电子设备转动惯量小,响应过程具有快速的特点,在电网电压和频率调节过程中很少参与,甚至根本不参与,也不能给稳定性相对较差的微电网增加阻尼。本文提出一种控制策略,使并网逆变器能像同步发电机一样具有转动惯量大的优点,增加逆变器的阻尼,并参与电网的调频和调压,从而维持电力系统的稳定性。首先,研究电压源换流器(Voltage Source Converter,VSC)逆变工作机理、并网VSC逆变器运行机理和空间矢量调制。其中并网VSC逆变器运行机理包括电压定向控制和具有解耦控制器的电压定向控制,并进行了仿真分析。其次,建立火力同步发电机组的调速系统和励磁系统数学模型,并分析了火力同步发电机组调频和调压特性。在此基础上,分别虚拟了并网VSC逆变器功-频和无功-电压调节特性,在MATLAB/Simulink环境下搭建了类同步机控制系统仿真模型,验证所设计的控制策略能够使VSC逆变器参与电网的调频和调压。最后,用阻抗法得到并网VSC逆变器可能会引起电力系统振荡。建立并网VSC逆变器模型得到并网VSC逆变器缺乏阻尼。设计并网VSC逆变器虚拟惯性和阻尼特性,增大了并网VSC逆变器的惯性和阻尼,并进行并网VSC逆变器类同步机静态稳定性分析,分析参数对系统稳定性的影响。

关键词： 电力电子技术   模拟仿真   故障  

摘要： 模拟仿真教学在《电力电子技术》课程教学中的应用,能够提高学生的学习兴趣,能够提高学生对教学难点的理解。以三相全控桥式整流电路排故为例,详细说明了模拟仿真教学过程,电路中不同地点出现故障时,相应的负载上出现的电压波形。从而在实际实验时,从负载上的电压波形,能够正确判断设备中的故障点。