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低压直流母线AC-DC电力电子变压器及其短路故障穿越方法
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作者 马大俊 陈武 +3 位作者 薛晨炀 伏祥运 魏星 朱卫平 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期158-172,共15页
传统的基于半桥型模块化多电平电力电子变压器使用大量的开关器件和无源元件,限制了其功率密度和效率的提高。提出了一种组合全桥型模块化多电平换流器(MMC)和输入侧间接串联型输入串联输出并联DC-DC变换器的电力电子变压器拓扑,MMC输... 传统的基于半桥型模块化多电平电力电子变压器使用大量的开关器件和无源元件,限制了其功率密度和效率的提高。提出了一种组合全桥型模块化多电平换流器(MMC)和输入侧间接串联型输入串联输出并联DC-DC变换器的电力电子变压器拓扑,MMC输出等级较低的中压直流母线,可减少隔离级DC-DC模块数量,且可以实现故障时的自阻断功能。通过改变DC-DC变换器模块输入侧的串联连接方式,可有效避免中压直流端口短路时导致DC-DC变换器输入侧电容短路问题。该电力电子变压器拓扑同时具备中压和低压直流端口,且可以有效降低开关器件、无源元件、高频变压器以及DC-DC变换器模块数量,提高电力电子变压器的功率密度、效率和故障穿越能力。最后基于MATLAB/Simulink,搭建了该电力电子变压器的仿真模型,仿真结果验证了该拓扑的可行性。 展开更多
关键词 电力电子变压器 模块化多电平换流器 全桥型 最近电平逼近 串并联系统 直流短路故障
电动汽车接入的电力电子变压器低压直流侧拓扑 预览
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作者 吕晓慧 徐永海 +1 位作者 张雪垠 周廷冬 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期92-97,共6页
为方便电动汽车接入电网实现电动汽车充放电功能,提出一种电动汽车接入的具有交直流切换技术的电力电子变压器低压直流侧拓扑。通过对电动汽车充电负荷曲线与基础交流负荷曲线两者的关系及峰值时刻的功率进行分析,提出一种容量配置方案... 为方便电动汽车接入电网实现电动汽车充放电功能,提出一种电动汽车接入的具有交直流切换技术的电力电子变压器低压直流侧拓扑。通过对电动汽车充电负荷曲线与基础交流负荷曲线两者的关系及峰值时刻的功率进行分析,提出一种容量配置方案,结合实例说明了所提拓扑具有节省变压器容量、提高容量利用率的特色。在PSCAD仿真环境下搭建了仿真模型,通过仿真验证了所提拓扑及采用控制策略的可行性。 展开更多
关键词 电力电子变压器 拓扑 电动汽车 储能 交直流切换技术
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含电力电子变压器的配电网潮流交替迭代算法 预览
3
作者 曹昉 刘畅 李欣宁 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期41-50,共10页
由于能源互联网中能量流执行体——电力电子变压器(PET)的电力电子特性与含PET的配电网结构特点,使得传统的潮流计算方法不再适用于含PET的配电网。本文提出一种含PET的配电网潮流交替迭代算法。首先详细分析了PET的潮流调控原理与控制... 由于能源互联网中能量流执行体——电力电子变压器(PET)的电力电子特性与含PET的配电网结构特点,使得传统的潮流计算方法不再适用于含PET的配电网。本文提出一种含PET的配电网潮流交替迭代算法。首先详细分析了PET的潮流调控原理与控制方式,进一步分析了含PET的配电网潮流计算特点,依据各部分网络的辐射式结构、有/无源特性及PET的变量计算方法等特点,针对不同控制方式下的PET,分别建立了其潮流计算模型,并采用前推回代交流潮流计算中嵌套PET部分潮流计算的方式,计算配电网络潮流的整体分布。算例结果验证了所提算法的正确性与有效性,所提算法更深入地分析了含PET的配电网潮流计算特点,提出了PET在不同控制方式下的潮流计算模型,克服了当前算法无法计算PET内部潮流的缺点,更详细直观地阐述了PET的控制方式与潮流调控能力,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 能源互联网 电力电子变压器(PET) 潮流计算 交替迭代法
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输入串联输出并联双有源全桥DC-DC变换器多模块优化功率平衡控制方法 预览 被引量:3
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作者 安峰 王嵩 杨柯欣 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第16期3732-3742,共11页
通过分析电力电子变压器(PET)中的双有源全桥(DAB)DC-DC变换器的运行特征及所面临的问题,针对输入串联输出并联双有源全桥DC-DC变换器,基于三重相移(TPS)提出一种多模块优化功率平衡控制方法以同时提高变换器的效率及动态性能,并实现各... 通过分析电力电子变压器(PET)中的双有源全桥(DAB)DC-DC变换器的运行特征及所面临的问题,针对输入串联输出并联双有源全桥DC-DC变换器,基于三重相移(TPS)提出一种多模块优化功率平衡控制方法以同时提高变换器的效率及动态性能,并实现各个模块的传输功率均衡。相比于传统的输入电压均衡控制方法,该方法在不需要增加额外传感器的情况下,可以进一步提高变换器的效率,加强变换器对于输入电压突变时的响应能力并实现各个DAB模块的传输功率平衡。最后,搭建以TMS320F28335+FPGA_6SLX45为核心控制器的三单元输入串联输出并联DAB变换器小功率实验样机,对所提多模块优化功率平衡控制方法与输入电压均衡控制方法进行对比实验研究,验证了所提算法的正确性与有效性。 展开更多
关键词 电力电子变压器 双有源全桥DC-DC 变换器 多模块功率平衡 效率 动态性能
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交直流互联电力电子变压器控制策略研究 预览
5
作者 张宸宇 刘玮 +2 位作者 袁晓冬 史明明 郑建勇 《电器与能效管理技术》 2018年第15期45-49,共5页
针对可再生能源大规模接入后交直流电网变换环节较多的问题,采用电力电子变压器(PET)对交直流电网进行互联。在一种PET拓扑的基础上,对H桥、双向有源桥和PET整体控制策略进行了研究,给出了适用于PET的串入并出控制方式,并指出串入并... 针对可再生能源大规模接入后交直流电网变换环节较多的问题,采用电力电子变压器(PET)对交直流电网进行互联。在一种PET拓扑的基础上,对H桥、双向有源桥和PET整体控制策略进行了研究,给出了适用于PET的串入并出控制方式,并指出串入并出控制均压和均流控制策略的等效性。最后,基于实验室样机上对控制策略进行了验证,试验结果证明了算法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 交直流互联 电力电子变压器 H桥 双向有源桥 控制策略
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用于电池储能系统的级联式电力电子变压器均衡及协调控制
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作者 孙玉巍 付超 +2 位作者 李永刚 刘教民 李正文 《电力系统自动化》 CSCD 北大核心 2018年第18期123-130,共8页
针对用于电池储能系统的级联式电力电子变压器,提出基于混合脉宽多电平调制的电池均衡及协调控制策略。级联H桥采用混合脉宽调制可实现子模块功率双向独立调节,该策略利用这一特性对各电池单元进行差异化充放电及荷电状态均衡控制,同时... 针对用于电池储能系统的级联式电力电子变压器,提出基于混合脉宽多电平调制的电池均衡及协调控制策略。级联H桥采用混合脉宽调制可实现子模块功率双向独立调节,该策略利用这一特性对各电池单元进行差异化充放电及荷电状态均衡控制,同时保证系统总功率指令要求及网侧低谐波。为抑制混合脉宽调制时各H桥开关函数非线性时变及网侧功率指令变化引起的直流链电压波动,将整流级开关函数及功率指令作为前馈,提出了隔离双向DC/DC变换器的直流链电压协调控制方法。仿真和实验结果表明,所提控制策略可实现电池荷电状态曲线快速收敛及均衡、双向功率高性能控制以及直流链电压纹波有效抑制。 展开更多
关键词 电力电子变压器 电池储能系统 混合脉宽调制 荷电状态均衡 直流链电压控制
一种适用于智能小区、多类新能源接入的高可靠性能量路由器
7
作者 郭轩 郑泽东 李永东 《控制与信息技术》 2018年第5期36-41,共6页
电力电子变压器(PET)具有能量双向流动及信息接入的功能,可作为能量路由器为能源互联网提供设备支撑;但目前广泛应用的三级式PET一、二次侧均含有电容器作为中间级直流母线支撑,严重影响变换器的可靠性和功率密度。文章提出一种减少... 电力电子变压器(PET)具有能量双向流动及信息接入的功能,可作为能量路由器为能源互联网提供设备支撑;但目前广泛应用的三级式PET一、二次侧均含有电容器作为中间级直流母线支撑,严重影响变换器的可靠性和功率密度。文章提出一种减少中间电容环节的PET拓扑,给出其各个部分的控制策略并进行仿真验证,结果表明该拓扑可以实现能量的双向流动和功率因数的任意调节;同时,基于此拓扑提出了一种适用于智能小区的能量路由器与智能小区供电系统架构,提供多类新能源接入接口,具有能量多向流动及故障处理的功能,可以构成能源互联网的基本自治单元。 展开更多
关键词 能量路由器 电力电子变压器 智能小区 能源互联网
电力电子变压器自治运行控制策略 被引量:2
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作者 张怀天 荆龙 +1 位作者 吴学智 王帅 《电力系统自动化》 CSCD 北大核心 2018年第4期89-94,共6页
针对应用于交直流配电网的电力电子变压器,根据孤岛模式下配电网的运行特性,提出了一种应用于孤岛模式的自治运行控制策略,通过建立全局化的多端口传输模型,统一各端口的运行状态,协调各端口的能量交换,充分发挥电力电子变压器各个端口... 针对应用于交直流配电网的电力电子变压器,根据孤岛模式下配电网的运行特性,提出了一种应用于孤岛模式的自治运行控制策略,通过建立全局化的多端口传输模型,统一各端口的运行状态,协调各端口的能量交换,充分发挥电力电子变压器各个端口能量互通、相互支撑的优势,实现配电网的自治运行。搭建了含电力电子变压器的交直流配电网仿真系统,验证了控制策略的有效性。 展开更多
关键词 交直流配电网 电力电子变压器 自治运行 多端口传输模型
基于LC二值等效开关模型的电力电子系统高效电磁暂态仿真方法 预览
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作者 龚文明 王灿 +1 位作者 朱喆 许树楷 《南方电网技术》 北大核心 2018年第11期37-43,共7页
开关模型是影响电力电子系统电磁暂态仿真精度与效率的关键因素之一。针对经典LC二值等效开关模型的数值振荡问题,在等效电路中增加一对阻值相同、符号相反的虚拟电阻,并应用指数差分方法,得到了一种改进的LC等效开关建模法;该方法兼具... 开关模型是影响电力电子系统电磁暂态仿真精度与效率的关键因素之一。针对经典LC二值等效开关模型的数值振荡问题,在等效电路中增加一对阻值相同、符号相反的虚拟电阻,并应用指数差分方法,得到了一种改进的LC等效开关建模法;该方法兼具系统导纳矩阵不变、等效参数便于选取、数值稳定性好等优点;在此基础上,开发了根据Simulink模块图自动生成电路计算矩阵的Simulink工具箱;并完成了一种电力电子变压器的应用算例。与Simulink/SimPowerSystem模型的对比测试表明,所提方法的稳态误差小于±2%,仿真提速可达数十倍,在多开关电力电子系统的高效电磁暂态仿真中具有一定实用价值。 展开更多
关键词 电磁暂态仿真 LC二值等效开关 指数差分方法 电力电子变压器
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应用于交直流配电网的电力电子变压器 被引量:2
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作者 张爱萍 陆振纲 +2 位作者 宋洁莹 刘海军 李卫国 《电力建设》 北大核心 2017年第6期66-72,共7页
针对交直流配电网的需求,提出了一种可应用于交直流配电网的电力电子变压器(power electronic transformer,PET)拓扑。与传统PET相比,该拓扑的优势在于为直流电源及直流负荷提供了接口,具备直流故障穿越能力,能够显著减少网络中换流... 针对交直流配电网的需求,提出了一种可应用于交直流配电网的电力电子变压器(power electronic transformer,PET)拓扑。与传统PET相比,该拓扑的优势在于为直流电源及直流负荷提供了接口,具备直流故障穿越能力,能够显著减少网络中换流器的数量,提高供电可靠性。同时,分析了新型PET在典型交直流配电网中的运行模式,并在此基础上,对PET各级的控制及调制策略进行了设计。最后,通过仿真验证了该拓扑及控制策略的合理性,突出了PET在交直流配电网中的能量调控作用。 展开更多
关键词 交直流配电网 电力电子变压器(PET) 箝位双子模块(CDSM) 潮流调控 能量路由器
采用多脉整流技术的电力电子变压器 预览 被引量:1
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作者 朱明磊 赵荣祥 杨欢 《浙江大学学报:工学版》 CSCD 北大核心 2017年第9期1861-1869,共9页
针对电力电子变压器(PET)中高压直流母线电容器的可靠性差和成本高的问题,提出一种无高压直流滤波电容的新型PET拓扑.与已有PET拓扑相比,该拓扑采用多脉移相整流技术(MPR)实现输入电流谐波抑制,避免了高压直流母线滤波电容带来的成... 针对电力电子变压器(PET)中高压直流母线电容器的可靠性差和成本高的问题,提出一种无高压直流滤波电容的新型PET拓扑.与已有PET拓扑相比,该拓扑采用多脉移相整流技术(MPR)实现输入电流谐波抑制,避免了高压直流母线滤波电容带来的成本和可靠性问题.由于取消了高压直流母线电容,新型PET能够在无充电电阻的条件下实现柔性并网,提高了其一次侧各个直流母线的均压控制效果.通过Matlab/Simulink仿真在电压为6kV、功率为100kVA的样机上进行实验,结果验证了新型PET母线均压、消除谐波和柔性并网等功能的有效性. 展开更多
关键词 电力电子变压器(PET) 多脉整流(MPR) 柔性并网 均压控制 谐波消除 级联电路
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智能电网中的电子电力变压器:改善电力系统可控性 预览 被引量:6
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作者 王丹 田杰 +1 位作者 毛承雄 陆继明 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期21-33,共13页
现代电力系统正面临新的挑战,如提高可再生能源发电渗透率、增加用户参与需求侧响应、应对非线性负荷与敏感性负荷快速增长等。智能电网是解决或缓解这些问题的潜在途径。电网的智能化很大程度上依赖于电网的可控性,因此,提高可控性... 现代电力系统正面临新的挑战,如提高可再生能源发电渗透率、增加用户参与需求侧响应、应对非线性负荷与敏感性负荷快速增长等。智能电网是解决或缓解这些问题的潜在途径。电网的智能化很大程度上依赖于电网的可控性,因此,提高可控性是实现更智能化电网的关键之一。本文较系统地阐述了利用电子电力变压器(EPT)提升电网可控性问题,详细分析了EPT的应用场景及典型案例。仿真结果验证了EPT在提升电力系统可控性方面的性能。 展开更多
关键词 电力系统 电子电力变压器(EPT) 可控性 智能电网 固态变压器 电力电子变压器(PET)
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PET接入10kV有源配电网的谐振稳定评估及输入阻抗优化 预览 被引量:1
13
作者 葛云霞 李勇 +3 位作者 韩继业 段义隆 曹一家 唐伟斌 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期1-6,55共7页
电力电子变压器PET(power electronic transformer)接入配电网时,可能引起谐波共振等稳定性问题。鉴于此,提出了一种PET接入有源配电网的谐振稳定分析方法和输入阻抗优化原则。首先,对10kV配电网的PET拓扑及运行特性进行分析;然后,基... 电力电子变压器PET(power electronic transformer)接入配电网时,可能引起谐波共振等稳定性问题。鉴于此,提出了一种PET接入有源配电网的谐振稳定分析方法和输入阻抗优化原则。首先,对10kV配电网的PET拓扑及运行特性进行分析;然后,基于阻抗比判据,提出了适用于PET接入有源配电网的稳定性评估方法;进一步根据PET滤波阻抗的频率响应特性曲线,对电网侧滤波电容和滤波电抗参数进行优化,以提升PET接入有源配电网的动态稳定性;最后,建立了含3个PET接入的10kV有源配电网仿真模型,考虑PET接入节点的电气距离、滤波阻抗等因素,通过系统仿真测试,验证了提出的稳定评估和阻抗优化方法的有效性。 展开更多
关键词 配电网 电力电子变压器 稳定性 阻抗比判据
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级联型电力电子变压器高频模块设计
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作者 罗剑波 范伟 +1 位作者 彭凯 刘华东 《大功率变流技术》 2017年第6期29-33,共5页
基于高压电力电子变压器主电路拓扑结构原理的对比分析,提出一款应用于高压级联型电力电子变压器的高频模块,并针对其LLC的增益特性和ZVS实现的必要条件完成了模块的电气设计。通过试验验证了电路设计参数的准确性,同时依据IGBT开关过... 基于高压电力电子变压器主电路拓扑结构原理的对比分析,提出一款应用于高压级联型电力电子变压器的高频模块,并针对其LLC的增益特性和ZVS实现的必要条件完成了模块的电气设计。通过试验验证了电路设计参数的准确性,同时依据IGBT开关过程对高频模块DC-DC侧进行了损耗分析,由于开通过程无损耗,变换器效率得以提高。 展开更多
关键词 电子电子变压器 高频高压 级联 主电路拓扑
基于能量注入式DC-DC变换器的电力电子变压器
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作者 赵梓亦 粟梅 +1 位作者 朱奇 王辉 《大功率变流技术》 2017年第4期37-40,49共5页
为提高电力电子变压器(PET)的功率密度和效率,提出了一种基于能量注入式DC-DC变换器的PET及其控制方法,其以Buck变换器为基础,采用对称的拓扑结构,工作在能量注入的方式下。文章详细分析了其在能量注入与自由振荡两种模式下的工作模... 为提高电力电子变压器(PET)的功率密度和效率,提出了一种基于能量注入式DC-DC变换器的PET及其控制方法,其以Buck变换器为基础,采用对称的拓扑结构,工作在能量注入的方式下。文章详细分析了其在能量注入与自由振荡两种模式下的工作模态和工作原理。仿真结果显示,DC-DC变换器不仅始终工作在谐振软开关状态,且在负载动态切换时也能保持恒流输出的特性,同时该PET能够实现能量双向流动且电能利用效率得到提高。 展开更多
关键词 能量注入 串联谐振 电力电子变压器 BUCK变换器 自由振荡 高频变压器
电力电子变压器在有源配电网无功优化中的应用 预览 被引量:12
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作者 张祥龙 周晖 +2 位作者 肖智宏 张伟 伍迪 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2017年第4期80-85,共6页
尽可能地降低配电网中节点电压的偏差,是配电网运行的基本要求。为实现对节点电压的有效控制,提出利用电力电子变压器通过对其一次侧和二次侧电力电子变换器的脉宽调制控制(Pulse Width Moderation,PWM),改变其一次侧和二次侧潮流的... 尽可能地降低配电网中节点电压的偏差,是配电网运行的基本要求。为实现对节点电压的有效控制,提出利用电力电子变压器通过对其一次侧和二次侧电力电子变换器的脉宽调制控制(Pulse Width Moderation,PWM),改变其一次侧和二次侧潮流的方法加以解决。为此,构建了含分布式电源、储能元件和电力电子变压器在内的有源配电网无功优化模型,并运用粒子群优化算法进行求解。仿真结果表明,含电力电子变压器的有源配电网无功优化后的网损,低于采用有载调压变压器(On-Load Tap Changer,OLTC)对应网络无功优化后的网损;且其节点电压与额定值的相对偏差也优于后者,从而说明了在有源配电网中应用电力电子变压器,利用其灵活的无功调节功能,能提高配电网的运行水平。 展开更多
关键词 电力电子变压器 有源配电网 无功优化 粒子群算法 节点电压
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基于AC/DC/AC型电力电子变压器的电能质量改善研究 被引量:5
17
作者 邓湘鄂 王弋飞 +3 位作者 宁大龙 贺俊 蔡树林 李侠 《大功率变流技术》 2016年第3期27-31,共5页
设计了一种电力电子变压器,其采用AC/DC/AC型拓扑结构,输入级采用有功和无功的解耦控制,中间级采用开环控制以获得较快的同步响应速度,输出级以配电系统电压控制为目标、采用基于瞬时值反馈的定交流相电压控制。仿真结果表明,该电力电... 设计了一种电力电子变压器,其采用AC/DC/AC型拓扑结构,输入级采用有功和无功的解耦控制,中间级采用开环控制以获得较快的同步响应速度,输出级以配电系统电压控制为目标、采用基于瞬时值反馈的定交流相电压控制。仿真结果表明,该电力电子变压器及其控制方法具备优良的改善电网电能质量的能力,能够显著降低在电网电压跌落、骤升、不平衡、频率变化等工况下电能质量对用电设备造成的不利影响。 展开更多
关键词 电力电子变压器 电能质量 直流环节 解耦控制 电网电压 用电设备
电力电子变压器控制策略 预览 被引量:4
18
作者 陈亚爱 刘明远 +1 位作者 周京华 邱欢 《电气传动》 北大核心 2016年第8期3-10,共8页
电力电子变压器是一种将电力电子变换技术和高频变压器相结合的新型智能变压器,与传统的变压器比,它不仅有隔离、变压和并联运行功能,而且具有灵活控制电压和电流波形变化、改善电力系统电能质量、提高系统稳定性、无功优化以及在输... 电力电子变压器是一种将电力电子变换技术和高频变压器相结合的新型智能变压器,与传统的变压器比,它不仅有隔离、变压和并联运行功能,而且具有灵活控制电压和电流波形变化、改善电力系统电能质量、提高系统稳定性、无功优化以及在输电中与励磁发电机协调控制等功能。根据电力电子变压器的不同运行状况,有相应不同的控制策略,因此在国内外研究成果的基础上,分类和归纳了电力电子变压器的控制策略,分析了不同控制策略的原理、特点及实现方法,为电力电子变压器的研究与应用提供参考。 展开更多
关键词 电力电子变压器 变换技术 控制策略
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电网供电的电子变压器控制系统优化设计 预览
19
作者 蒋林 杨高鹏 吴俊 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第10期109-113,共5页
电网供电的电力电子变压器在抑制电压跌落,突升以及波动闪变干扰等电能质量问题时动态响应速度慢,调节效果不佳。针对上述问题,提出了一种采用模糊PI控制的双闭环控制方法。首先建立电子变压器的数学模型。然后运用模糊控制原理设计模... 电网供电的电力电子变压器在抑制电压跌落,突升以及波动闪变干扰等电能质量问题时动态响应速度慢,调节效果不佳。针对上述问题,提出了一种采用模糊PI控制的双闭环控制方法。首先建立电子变压器的数学模型。然后运用模糊控制原理设计模糊控制器,对系统输入级电压外环的PI控制器参数进行实时调节。最后利用Matlab/Simulink搭建了系统仿真模型,编写了相应的模糊控制算法,并对PI与模糊PI控制的仿真结果进行对比分析。结果表明,模糊控制策略提高了系统动态响应特性与直流母线电压的稳定性,并验证了双环控制方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 电力电子变压器 电能质量 模糊控制
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电力电子变压器拓扑结构综述 预览
20
作者 胡晟 陈磊 +4 位作者 石果 游菲 袁旭峰 欧家祥 张秋雁 《贵州电力技术》 2015年第11期36-40,共5页
对典型电力电子变压器拓扑结构及各种实现方案做了分析比较,在此基础上分析和展望了电力电子变压器的应用前景和发展方向,最后就电力电子变压器的应用技术提出了需要重点研究的几个问题。
关键词 电力电子变压器 拓扑结构 实现方案
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