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均衡策略

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均压均功率控制

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分数阶

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过调制

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三相逆变器

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SVPWM

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总谐波畸变率

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电压矢量

(10)
碳化硅 MOSFET

(10)

作者

何耀

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刘新天

(10)
赵清林

(10)
袁精

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杨莹

(10)
张兴

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张懋

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潘玥

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邢岩

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胡海兵

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压接式IGBT模块的开关特性测试与分析会员

期刊论文

作者：常垚 , 周宇 , 罗皓泽 , 李武华 , 何湘宁 , 张朝山

页码： 179 - 186

摘要

2017/01/01

6

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随着柔性直流输电技术朝着更高电压等级、更大系统容量方向的发展，作为其中关键设备的换流阀和混合式直流断路器对大容量IGBT器件的封装特性和电气性能提出了更高要求。与焊接式IGBT相比，压接式IGBT具有功率等级更高、开关速度更快、易于串联等优点，成为柔性直流输电的优选器件。为系统掌握压接式IGBT模块的应用特性，设计了基于双脉冲测试原理的压接式IGBT模块开关特性的测试平台。基于测试结果，分析了不同压接力、负载参数和结温条件对压接式IGBT模块开关特性的影响规律；并从器件封装特性和半导体物理层面、初步探讨了压接式IGBT模块开关特性的变化机理，为其在大功率电力变换领域的推广和应用提供参考。
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基于电感的串联电池组新型主动均衡拓扑及控制策略会员

期刊论文

作者：何耀 , 苏流 , 刘新天 , 郑昕昕

页码： 171 - 178

摘要

2017/01/01

7

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均衡技术对提高串联电池组充放电的可靠性、延长电池寿命等具有重要的意义。针对现有电感均衡电路存在能量仅能在相邻电池单体之间转移、应用场合有限以及电路中元器件数目较多等问题，提出了一种基于电感的串联电池组新型主动均衡拓扑，并研究了相应的均衡控制策略。通过对电感的选择性充放电，实现电池单体和电池组之间的能量转移，避免了能量仅在相邻电池单体之间转移而导致均衡时间过长的缺点，具有电路结构简单、易于控制等优点。通过对所提均衡电路拓扑及其开关模态的分析，以及对均衡策略的详细介绍，给出了均衡系统的整体设计方案。仿真和实验结果表明，所提出的均衡方案具有良好的均衡效果。
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高效功率变换器设计与损耗建模会员

期刊论文

作者：郑大为 , 曹磊 , 徐忠勇

页码： 155 - 163

摘要

2017/01/01

10

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绿色节能是开关电源、功率变换器的一大发展趋势，如何设计出高效的电源系统，也是电源设计关注重点之一。以3相UPS系统为例，从功率拓扑、半导体器件、磁性元件及辅助电源中的风扇调速等系统角度出发，阐述了功率变换器高效系统设计；同时针对系统进行损耗分类和各类损耗建模，从而导出系统损耗模型；最后，通过对额定电压230 Vac、额定功率50 kW三相UPS的损耗/效率仿真数据与实际UPS损耗/效率测试数据对比，验证了损耗模型的准确性。
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双级矩阵变换器过调制连续控制方法的研究会员

期刊论文

作者：岳舟

页码： 147 - 154

摘要

2017/01/01

7

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针对双级矩阵变换器TSMC（two鄄stage matrix converter）常规调制策略电压传输比低的问题，提出一种可以提高电压传输比的过调制连续控制方法。首先介绍TSMC的拓扑结构和数学模型，分析整流级所采用的无零矢量空间矢量调制方法，阐述逆变级所采用的过调制连续控制方法；然后在分析过调制连续控制方法的原理和特点基础上，利用MATLAB工具建立系统仿真模型，进行仿真验证；最后采用型号为TMS320LF2812的控制器制作了一台样机，进行物理实验。仿真和实验结果说明采用该方法可以对空间电压矢量脉冲宽度调制SVPWM（space vector pulse width modulation）的输出电压进行连续和平滑地控制至达到６阶梯波工况时的最大值。 TSMC过调制时输出电压基波可以精确控制，输出电流电压波形质量好。
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双向直流变换器控制方法会员

期刊论文

作者：陈菲 , 张方华

页码： 134 - 140

摘要

2017/01/01

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双向直流变换器配合蓄电池或超级电容等化学储能元件应用在具有直流母线支撑的系统中时，其主要控制目标为结合储能元件的荷电状态实现负载的稳定工作。当负载功率大于主供电功率时，控制储能元件释放能量以满足负载功率需求；当负载功率小于主供电功率时，控制储能元件吸收能量以避免母线电压上升。归纳和总结了现有的双向控制方法，详细分析了储能系统中变换器两端均为直流源的应用场合时双向直流变换器的双向切换原理，重点研究了采用带有方向信息的电感电流平均值作为电流内环、直流母线电压作为电压外环的双向控制方法。针对该控制方法中存在的母线电压波动和电池频繁充放电的问题，阐述了相应的优化措施。
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三相固态变压器功率平衡控制策略研究会员

期刊论文

作者：张至愚 , 石健将

页码： 116 - 126

摘要

2017/01/01

7

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固态变压器作为现代智能电网的关键设备之一，得到国内外电力电子与电力系统等领域学者的广泛关注与研究。低电压/功率等级的模块级联型结构减小了在高电压/功率的传输时开关管电压电流应力。然而，这种拓扑结构引入模块之间电压/功率不平衡问题，可能产生开关管过压、过流及电网电流谐波增加等影响。分析了一种新颖的整流级共同占空比控制、中间级电压跟随控制、逆变级PR控制的三相固态变压器均压均功率系统控制策略以及可能影响电压及功率平衡的模块参数，理论与仿真验证该系统控制策略有效性。三相15 kW原理样机验证控制策略可实现输入侧单位功率因数、电压功率平衡及能量双向传输功能。
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基于相空间重构和支持向量机的三电平逆变器故障诊断技术会员

期刊论文

作者：沈艳霞 , 吴娟 , 吴定会

页码： 108 - 115

摘要

2017/01/01

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针对三电平逆变器交叉两桥臂的两只功率管同时开路故障（非典型故障）诊断问题，提出一种基于相空间重构和支持向量机（SVM）的故障诊断方法。该方法以三相电流为检测信号，为降低特征向量的维数，对三相电流进行了Park变换，然后采用相空间重构技术，对d、q轴电流分别进行重构，得到不同形状、大小和方向的电流轨迹图形，借助图像处理技术从中提取出故障特征向量，将其作为学习样本，在SVM中训练，使分类器能够建立不同特征向量和故障类型的映射关系，实现对二极管中点箝位型（NPC）三电平逆变器的故障诊断。仿真结果表明，该方法能够准确地定位故障元，诊断精度高。
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基于分子动理论算法的三电平逆变器谐波优化会员

期刊论文

作者：易灵芝 , 李真贵 , 范朝冬 , 梁湘湘 , 马文斌

页码： 101 - 107

摘要

2017/01/01

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在许多大功率交流传动场合下，开关损耗大。为了降低开关损耗，提高逆变器效率，开关频率一般限制在1 kHz以下，导致牵引逆变器中含有大量的谐波。以应用于大功率电力机车的三电平逆变器为特定的研究对象，建立了三电平逆变器最小相电流总谐波畸变率谐波优化模型。采用分子动理论优化算法求解模型时施加了消除窄脉冲算法，完成全调制范围、多种脉波条件下优化函数的求解。与传统SPWM和SHEPWM比较，MMT鄄PWM具有良好的谐波优化效果。最后，通过仿真实验和硬件实验结果验证了理论分析的正确性。
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基于载波调制的三电平并网逆变器断续调制策略会员

期刊论文

作者：刘永奎 , 钟建朋 , 周洪伟 , 张磊

页码： 96 - 100

摘要

2017/01/01

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首先介绍了三电平逆变器断续调制法的原理及产生方法，对连续脉宽调制PWM方法和断续PWM （DPWM）调制法的性能进行了对比分析。然后提出了一种基于载波调制的优化方案，可以使断续调制法与非单位功率因数运行条件相适应，且采用该优化DPWM调制法的三电平逆变器在非单位功率因数条件下运行时可以获得更小的开关损耗。仿真和实验结果均验证了该方法的正确性与可行性。
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基于载波调制的三电平并网逆变器断续调制策略会员

期刊论文

作者：刘永奎 , 钟建朋 , 周洪伟 , 张磊

页码： 96 - 101

摘要

2017/01/01

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首先介绍了三电平逆变器断续调制法的原理及产生方法，对连续脉宽调制PWM方法和断续PWM （DPWM）调制法的性能进行了对比分析。然后提出了一种基于载波调制的优化方案，可以使断续调制法与非单位功率因数运行条件相适应，且采用该优化DPWM调制法的三电平逆变器在非单位功率因数条件下运行时可以获得更小的开关损耗。仿真和实验结果均验证了该方法的正确性与可行性。
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2017年第6期