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选择性谐波消除法

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电压尖峰

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MMBDC

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混合存储

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中压直流电力系统

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柔性限流

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故障容错

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测量电压

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调差单元

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发电机

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励磁系统

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关断损耗

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软开关

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氮化镓（GaN）

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模式切换

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场效应晶体管

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Buck-Boost变换器

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模糊逻辑

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半桥 LLC

(10)
多电平逆变器

(10)

作者

曹人众

(10)
康广有

(10)
祝杰

(10)
郭将驰

(10)
李晗

(10)
于士振

(10)
郭燚

(10)
杨洁

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姜飞

(10)
郭祺

(10)
熊卓

(10)
袁世英

(10)
钟青峰

(10)
邱志卓

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邓亚鹏

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张滨

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张晓芳

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段俊东

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涂春鸣

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励磁调差单元对电力系统低频振荡的影响会员

期刊论文

作者：段俊东 , 张晓芳 , 张滨 , 邓亚鹏

页码： 182 - 190

摘要

2019/01/01

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自动励磁调节器对改善发电机的静调压特性起了积极作用，但对调差电流引入后的分析不足。为了研究调差单元引入对电力系统低频振荡的影响，采用戴维南等效电路分析了不同励磁控制方式下单机无穷大系统电路的运行特性，对比研究了调差引入前后励磁系统测量电压变化对系统阻尼特性的影响，并通过Matlab建模仿真分析了调差单元参数及发电机工况改变时低频振荡阻尼的变化特性。理论分析与仿真结果表明，调差单元引入后测量电压变化会对系统阻尼力矩产生一定的影响，且调差提供阻尼的大小，不仅与调差单元的接入方式的正、负有关，也与发电机所处工况、调差系数以及励磁参数有关。
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基于模糊逻辑混合储能管理策略在船舶中压直流电力系统中的应用研究会员

期刊论文

作者：郭燚 , 于士振 , 李晗 , 郭将驰

页码： 172 - 181

摘要

2019/01/01

6

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在船舶中压直流MVDC（medium鄄voltage direction current）电力系统中，混合储能系统HESS（hybrid en鄄ergy storage system）的能量管理策略，可以极大地影响系统的能量利用效率。模糊逻辑能量管理策略，既可以预测HESS的参考功率，以满足负载功率的需求，又可以实现锂电池组和超级电容器组之间的能量分配。用组合型多通道交错双向电流MMBDC（modular multilevel bidirectional current）连接HESS和母线，既可降低开关电流和电压应力，又可减小电感量。在Matlab/Simulink中，建立了MVDC电力系统、HESS、恒功率负载和脉冲负载模型，仿真结果表明：模糊逻辑控制器可以较为准确地预测负载功率的变化并较好地平衡锂电池组和超级电容器组之间的能量分配，为后续船舶中压直流电力系统的能量管理研究奠定了基础。
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多功能串联补偿器虚拟阻抗柔性限流及其运行机理会员

期刊论文

作者：涂春鸣 , 熊卓 , 郭祺 , 姜飞 , 杨洁

页码： 162 - 171

摘要

2019/01/01

7

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针对短路故障时冲击电流的柔性控制，提出了一种自适应虚拟阻抗柔性限流的多功能串联补偿器MFSC （multi鄄functional series compensator）拓扑结构及控制策略。分析其在正常运行和不同类型短路故障时的工作状况及模式切换过程，阐述三相四桥臂串联逆变器中引入虚拟阻抗的控制方法，建立短路故障数学模型，并给出虚拟阻抗和晶闸管支路限流阻抗参数设计方法。仿真及实验结果表明，MFSC能有效抑制不同类型短路故障电流，故障发生后，虚拟阻抗控制可实现电能质量补偿模式与限流模式间的平滑切换，实现故障电流与继电保护整定值相配和。
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PEM燃料电池迷宫流场双极板的电化学性能研究会员

期刊论文

作者：姚国军 , 沈翔

页码： 156 - 161

摘要

2019/01/01

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双极板流场结构对质子交换膜PEM（proton exchange membrane）燃料电池的电化学性能至关重要。基于双极板的工作原理和有限元分析FEA（finite element analysis）理论，设计了一种用于PEM燃料电池的新型迷宫流场结构双极板，通过建立包括质子交换膜、催化层、气体扩散层、迷宫流场结构双极板和流道在内的完整PEM燃料电池的三维模型并进行数值分析，研究具有该迷宫流道结构双极板PEM燃料电池的电化学性能。此外，还制备了具有该迷宫结构的石墨双极板试样并进行电化学性能实验。研究结果表明，在保持PEM燃料电池其他参数一致时，具有迷宫流场双极板的PEM燃料电池有较大的功率密度，其最大值为520.283 mA/cm2，实验结果与模拟结果一致，验证了数值模拟的可靠性。
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柔性聚苯胺与碳质材料协同改性锂硫电池正极研究进展会员

期刊论文

作者：魏一奇 , 燕映霖 , 杨蓉 , 史忙忙 , 李巧乐 , 秦海超 , 陈利萍

页码： 147 - 155

摘要

2019/01/01

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锂硫电池具有高能量密度、低成本和环境友好等特点，被认为是最具潜力的下一代储能体系之一。介绍了柔性导电聚苯胺与碳质材料协同改性锂硫电池正极材料方面的研究进展，并与传统的聚苯胺或碳质材料单独改性硫基正极材料进行对比。围绕后者在单独改性中存在的电化学性能不佳的问题，对柔性导电聚苯胺与碳质材料二元复合改性硫基正极材料的结构设计和制备方法等进行综述，并对其未来发展方向和商业化应用进行展望。
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选择性谐波消除法在多电平逆变器故障调制中的应用会员

期刊论文

作者：汪玉凤 , 祝杰 , 康广有

页码： 140 - 146

摘要

2019/01/01

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随着多电平逆变器应用的增多，其开关故障运行控制问题也尤为突出。将选择性谐波消除法SHE （selective harmonic elimination）应用到多电平逆变器的容错控制中，提出一种提高系统可靠性的新型方法。利用SHE方法通过只屏蔽故障单元，不降低非故障相逆变器的容量进行容错。原来的SHE方法只能修正电压幅值，通过改进SHE来修正相移角的容错控制方法，可以使逆变器输出均衡的线电压和负载电压。提出的SHE方法容错控制适用于多电平逆变器的不同拓扑结构，对逆变器的低次谐波消除效果较好，补偿谐波具有灵活性和实用性。仿真和实验结果验证了提出方案的有效性。
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逆变器开关管变驱动电流技术研究会员

期刊论文

作者：袁义生 , 邱志卓 , 钟青峰 , 袁世英

页码： 133 - 139

摘要

2019/01/01

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传统的逆变器驱动电路中，驱动电流是按开关管最大关断电流下的最高电压尖峰来设计且是固定的，但在最大关断电流以下的工作状态，关断电压尖峰较小，IGBT有较大的安全电压裕量，牺牲了器件效率。为此提出一种逆变器变驱动电流技术及电路。该电路的驱动关断电流随开关管关断电流的下降而上升，提高了开关管在全负载范围下的关断速度，降低了IGBT的关断损耗。设计的原则是，关断电压尖峰不会超过最大允许值，且调节是实时进行的。讨论了关断电压尖峰与关断电流、驱动电流和漏感之间的关系。在一个230 V DC输入/80 V AC交流输出/ 500 W额定负载的单相半桥逆变器上进行测试，结果表明采用所提驱动电路，额定负载下效率较传统驱动提升近0.7%，实现了驱动电路的优化。
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交错并联磁集成开关电感/开关电容Cuk变换器会员

期刊论文

作者：李洪珠 , 曹人众 , 康爱民

页码： 120 - 125

摘要

2019/01/01

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为了提高传统的Cuk变换器的电压增益、电压传输效率、输出电流纹波，同时减小电感支路的电流纹波和变换器的体积重量，将磁集成技术和交错并联技术应用到传统的Cuk变换中，提出了交错并联磁集成开关电感/开关电容Cuk变换器的拓扑。通过采用开关电感/开关电容结构替换传统变换器中的电感与电容的方式，采用磁集成技术并合理设计耦合电感间的耦合系数，能够减小该变换器电感支路的电流纹波、提高系统暂态响应速度、减小变换器的体积重量，进而提高变换器的电气性能。最后通过实验样机的结果验证了理论分析的正确性。
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四开关Buck-Boost变换器的三模式控制方法研究会员

期刊论文

作者：李山 , 宋立风 , 章治国

页码： 111 - 117

摘要

2019/01/01

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针对四开关Buck-Boost变换器在两模式运行时，其输入输出电压接近时模式切换频繁以及开关管难以运行在极限占空比下的问题，提出了一种基于平均电流控制的Buck、Buck-Boost、Boost三模式切换策略。该策略在原有Buck、Boost两模式的基础上，通过检测输入电压单元来控制调制信号偏置电压，实现四开关Buck-Boost变换器在Buck、Buck-Boost、Boost三模式下平滑切换，使开关管在宽输入电压范围内工作在有效占空比区间。通过使用平均电流控制来限制电感电流变化，确保变换器的安全可靠运行。最后搭建saber仿真模型和硬件实验平台，验证了所提控制策略的可行性。
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附加电感电流线性反馈控制的级联DC鄄DC变换器稳定性提升方法会员

期刊论文

作者：李虹 , 郭钟雅 , 刘晨 , 赵洋洋 , 苏文哲 , 张波

页码： 103 - 110

摘要

2019/01/01

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源变换器和负载变换器的相互作用会导致级联DC鄄DC变换器的不稳定问题，因此，提升级联系统的稳定性很有必要。针对上述问题，将特征值灵敏度应用到级联DC鄄DC变换器的时域模型中，无需计算源变换器输出阻抗和负载变换器输入阻抗，从时域角度提出了附加电感电流线性反馈控制的级联DC鄄DC变换器稳定性提高控制方法。同时，基于时域模型直观分析了新引入的控制变量对系统稳定性的影响。最后，通过仿真和实验验证了所提控制方法的有效性。
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2019年第3期