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模块化多电平变换器

(10)
损耗模型

(10)
DC/DC变换器

(10)
氮化镓（GaN）

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碳化硅（SiC）

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功率控制

(10)
饱和压降

(10)
单开关

(10)
硬件设计

(10)
功率平衡

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测试技术

(10)
通道衰减值

(10)
击穿机理

(10)
半导体 GaN

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灵敏度

(10)
平面变压器

(10)
分组控制

(10)
经济效益

(10)
火电发电机组

(10)
仿真分析

(10)

作者

江希

(10)
许加柱

(10)
吕征宇

(10)
李建国

(10)
丘东元

(10)
杨沛豪

(10)
宁圃奇

(10)
温旭辉

(10)
刘忠永

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肖震霞

(10)
程俊红

(10)
龚青苑

(10)
郭霞

(10)
寇水潮

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陈远志

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王小辉

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孙钢虎

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王涛

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项锦文

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排序

谈我国大功率低频电源的发展会员

期刊论文

作者：李宏

页码： 200 - 205

摘要

2020/01/01

8

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首先分析了冶金矿热炉行业熔炼直接工频供电的缺点，经计算阐明低频供电，具有提高功率因数、保证三相平衡和实现较大节能的效果。在回顾了我国大功率低频电源发展历史的基础上，全面地介绍了低频电源的研究与应用现状，探讨了大功率低频电源的发展趋势，进一步分析了大功率低频电源的市场前景。最终得出了大功率低频电源将在冶金领域获得广泛应用，指出冶金领域矿热炉与电渣炉及交流电弧炉的供电低频化，将成为这些行业节能增效和减排与绿色供电的必由之路。
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半导体GaN功率开关器件灵敏度测试技术会员

期刊论文

作者：程俊红 , 肖震霞

页码： 193 - 199

摘要

2020/01/01

6

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测试半导体GaN功率开关器件灵敏度对掌握器件性能具有重要意义，提出一种新型半导体GaN功率开关器件灵敏度测试技术。通过分析半导体GaN功率开关器件的导通电阻与击穿电压关系、空穴电流与栅极电流关系，掌握功率开关器件击穿机理，在此基础上，测试其灵敏度；根据灵敏度测试原理与微频通道衰减值周期检查原理，测量功率开关器件微频信号功率和微频通道衰减值，汇总微频通道衰减值和最后1次开关灵敏时的衰减值，得到其灵敏度。实验结果表明：所提测试技术在测量灵敏度过程中，平均测试误差为0.044 dB，仅平均花费9.61 ms，是一种高效、可靠的半导体GaN功率开关器件灵敏度测试技术。
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半导体GaN功率开关器件的结构改进会员

期刊论文

作者：杨媛媛

页码： 186 - 192

摘要

2020/01/01

4

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因氮化镓GaN（gallium nitride）材料自身的物理性质优势，该材料更适用于高温且大功率电子器件的制作。但目前GaN材料制作的功率开关器件存在反向饱和漏电现象，业界一直以进一步发挥GaN性能为目的展开研究，GaN材料的全面实用化应用也面临着性能稳定性的挑战。为此，提出一种新的半导体GaN功率开关器件结构改进方法。由于集电极-发射极击穿电压和饱和压降是衡量器件可靠性的重要指标，因此采用绝缘栅混合阳极二极管取代平面肖特基势垒二极管，解决集电极-发射集击穿电压和饱和压降输出不合理的问题。改进结构后的器件阳极由肖特基栅极和欧姆阳极金属短接组成，阴极为欧姆金属；改进器件的制作主要采用隔离、钝化、凹槽刻蚀和介质淀积等工艺，更好地实现了功率开关和功率转换功能。经仿真结果的分析可知：改进结构后的功率开关器件能有效减少反向饱和漏电状况，且改进器件的温度与电压、比导通电阻成正比，高温性能良好。
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模块化串联结构高压电源的两级分组控制系统会员

期刊论文

作者：龚青苑 , 姚文熙 , 吕征宇

页码： 172 - 177

摘要

2020/01/01

9

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基于串联结构的模块化组合变换器在中、高压输入电源中得到广泛采用，但是这类变换器中众多子模块的控制都需要高压电气隔离，这对控制系统的设计提出了较高要求。因此，基于两级式控制系统，设计了一种分组控制系统：将邻近的隔离电压较低的子模块结合成一个模块组，组内采用同一个控制器，通过光耦隔离来控制各子模块，从而减少了控制器和光纤数量，因此简化了控制并降低了成本。进而针对模块组结构，设计了一种冗余供电的辅助电源方案，能够提高供电可靠性。基于分组式控制系统搭建了一台输入10 kV、输出375 V、额定功率40 kW、包含36个子模块的谐振式模块化多电平直流变换器样机，并进行了实验验证。
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电网电压不平衡下星形级联H桥STATCOM的三相直流电压偏离控制策略会员

期刊论文

作者：华明 , 管松敏 , 朱永亮

页码： 165 - 171

摘要

2020/01/01

7

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电网电压不平衡下，星形级联H桥STATCOM的三相直流电压通常被控制为相等。然而，为了应对电网的负序电压，三相调制波会变得不平衡。不平衡的调制波会减少STATCOM输出电压的阶梯数，同时还会使得三相直流电压的二次脉动不平衡，由此增加了输出电流的高频与低频的谐波含量。不仅如此，输出电流中还需要注入负序分量用来重新分配三相有功功率实现三相直流电压均衡，由此不利于电网的电能质量。为了提高电流的质量，在电网电压不平衡下将三相直流电压调节为不相等值，从而保证三相调制波的平衡且三相调制最大。基于这个思想，通过正负序分离，在满足电流平衡的前提下推导出三相直流电压参考值。同时，为了维持三相直流电压的稳定，推导了由三相直流电压偏差所产生的输出零序电压，由此分析STATCOM三相输入的功率流，发现由负序电压和零序电压产生的功率相互抵消，这就意味着STATCOM的三相直流电压可以自稳定，无需注入额外的负序电流用来实现三相直流电压稳定。最后，搭建400 V/±5 kvar的星形级联H桥STATCOM样机，验证了提出方法的可行性与有效性。
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并联型模块化级联超级电容多目标电能质量治理研究会员

期刊论文

作者：许加柱 , 陈振海 , 夏静 , 项锦文 , 王涛

页码： 157 - 164

摘要

2020/01/01

7

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为改善10 kV配网侧电能质量，针对传统UPQC与DVR对电压暂降具有补偿深度不够、补偿时间不长等不足，提出了将超级电容储能与模块化多电平变换器拓扑结构相结合，形成并联型模块化级联超级电容储能P-MMCC-SCS（parallel-modular multilevel cascaded-super-capacitor storage）多目标电能治理拓扑结构。首先对其主电路拓扑结构进行了分析，然后分别针对电压未暂降时电流补偿分量检测与跟踪及电容均压、电压暂降时电压补偿分量检测与跟踪进行了控制策略研究，根据P-MMCC-SCS主电路结构与补偿分量特点采用了PI控制。最后通过在Matlab/Simulink中对P-MMCC-SCS仿真研究，结果表明P-MMCC-SCS兼具支撑网侧的电压暂降和治理负荷侧电流谐波、无功的功能。
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储能联合发电机组调频经济效益分析会员

期刊论文

作者：孙钢虎 , 王小辉 , 陈远志 , 杨沛豪 , 寇水潮 , 郭霞

页码： 151 - 156

摘要

2020/01/01

7

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近年来，国内电网电源结构发生了巨大变化，风电及光伏发电等大功率新能源并入电网。在利用可再生能源的同时，由于其电网不友好特性，对火力发电机组灵活性要求逐步提高。从储能电池系统联合火电机组对电网提供自动发电控制AGC（automatic generation control）调频角度出发，首先论述了国家针对调频服务的相关补偿政策；然后对调频补偿进行数学建模与分析；接着对储能经济进行数学分析；最后通过Matlab对广东某厂储能参与调频运行结果进行仿真，对储能投资进行评估。结果验证了储能联合发电机组调频具有良好经济效益。
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新型分布式光伏-储能系统设计及控制策略的研究会员

期刊论文

作者：曾国宏 , 潘一飞 , 吴学智

页码： 144 - 150

摘要

2020/01/01

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提出了一种将光伏组件与储能电池有机结合构成光伏-储能单元，并在光储单元基础上组成规模可灵活配置和扩展的光伏储能系统的方法。该方法对于太阳能无人机、飞艇等对容量利用率、可靠性要求高且光照分布不均匀的应用场合具有良好的适用性，克服了集中式或普通分布式光储系统存在的稳定性差、容量利用率低和质量比功率低等不足。通过对系统体系结构及控制策略的设计，实现了任意光照条件下光伏发电功率的充分利用和储能单元的能量均衡，从而实现机载设备容量的最大化利用，解决了相关设备长期稳定运行的能源保障问题。通过对系统的拓扑结构、工作原理和控制策略的分析，并实验验证了系统的有效性。
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单相级联H桥光伏并网逆变器功率平衡控制策略研究会员

期刊论文

作者：叶满园 , 康力璇

页码： 137 - 143

摘要

2020/01/01

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级联H桥CHB（cascaded H-bridge）光伏并网逆变器采用独立的最大功率点跟踪MPPT（maximum power point tracking）控制可以有效地提高对太阳能的利用率。但是，独立MPPT控制时由于光照不均匀等因素会使得CHB逆变器出现输出功率不平衡的问题，从而导致并网电流质量变差，甚至系统工作不稳定。针对这一问题，提出了一种利用多个占空比前馈补偿分量结合多维调制原理对各个级联单元的调制信号分别进行控制的功率平衡方法。该方法使得各单元直流侧光伏板的最大输入功率与交流侧的输出功率保持平衡，同时还能够改善光照不均匀时的并网电流质量。仿真实验结果验证了该方法的有效性和正确性。
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基于无源均流的单开关降压式四输出LED驱动器会员

期刊论文

作者：张哲丰 , 刘雪山 , 王春涛 , 万宇阳

页码： 131 - 136

摘要

2020/01/01

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提出了一种基于无源均流的单开关降压式四路输出LED驱动器，并分析了其工作原理及特性。该驱动器利用多电容电路结构实现了每个LED支路的均流，因此仅需控制其中一条输出支路的电流，即可实现对其他支路的电流控制。此外，所提出的LED驱动器只使用了一个有源开关，进一步减小了电路的体积，简化了驱动控制。与传统多输出LED驱动器相比，该电路可实现非隔离单开关降压转换，使其应用范围更广。最后，搭建了一台100 W四路输出实验样机，验证了所提LED驱动器理论分析的正确性与可行性。
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2020年第4期