摘要：柔性直流输电系统(high voltage direct current transmission system based on voltage source converter,VSC-HVDC)具有功率独立可控、可向无源负荷供电、能够抑制可再生能源并网发电功率波动等技术优势。该文研制了一套背靠背的VSC-HVDC实验样机,基于输电系统的工作机理设计了电压源换流器(voltage source converter,VSC)的电气参数及其控制策略,设计了输电系统控制功能协调的系统级控制与功率跟踪的换流器级控制结合的分层控制结构。在并网输电和向无源负荷供电工况下,对样机运行特性进行实验,结果表明,该样机并网输电时具备有功、无功功率独立可控,以及功率反转的能力,同时具有向无源负荷供电功能,且动态性能良好、运行稳定,验证了样机系统设计的正确性。

摘要：研究了一种门极RCD有源均压电路,用于解决IGBT串联组件中各个器件集射极电压动态分配不均衡的问题。介绍了门极RCD有源均压电路的工作原理和参数选择原则,利用IGBT不同开关状态下的等效电路分析了各个均压元件的作用,提出了满足均压技术指标要求条件下门极RCD有源均压电路参数的计算方法,建立了IGBT串联均压实验系统。实验结果表明,采用本文提出的均压电路参数设计方法,门极RCD有源均压电路在门极驱动信号同步或延时情况下均具有较好的均压效果。

摘要：针对IGBT串联应用时的集射极电压均衡问题,提出并研究了一种门极平衡核与无源RCD缓冲电路相结合的复合均压方案。分析了门极平衡核的均压原理,借助门极驱动等效电路模型,导出了门极平衡核的参数设计方法。在IGBT门极与发射极之间引入瞬态电压抑制器,有效减缓了平衡核变压器的漏感与IGBT输入电容引发的门极信号振荡幅度,同时有效保护了IGBT门极过电压。建立了复合均压方案的仿真与实验系统,实验结果表明,复合均压方案对由于IGBT特性参数差异和门极驱动信号不同步而引起的IGBT集射极电压不均问题具有显著的平衡效果。

摘要：针对IGBT串联组件中失效器件导致整个装置异常的问题,提出了一种IGBT器件开路失效的检测方法与组件功能恢复策略。从IGBT的内部结构分析了器件失效机理,借助于IGBT驱动电路监测组件中各个IGBT的状态,根据状态反馈对IGBT器件的开路失效故障进行诊断和定位,针对IGBT的开路失效故障,设计了在串联组件阻断后吸合相应旁路开关以恢复组件功能的重启动策略。建立了串联组件中IGBT失效监控实验系统。实验结果表明该系统能准确识别组件内失效的IGBT器件,并及时可靠地恢复了IGBT串联组件的正常开关功能。

摘要：针对IGBT器件驱动电路损耗计算及驱动电源设计,分析了IGBT器件门极控制机理,建立了器件驱动电路在开关过程的等效电路,推导了门极电压和电流的解析式,给出了驱动功耗的计算方法。仿真和实验结果表明,建立的开关模型能够精确描述IGBT在开关过程中的电压电流变化,基于此模型的驱动电路功耗计算结果可作为驱动电源设计或选型的依据。

摘要：在五相永磁同步电机(PMSM)模型预测控制中,通过繁琐的计算法获取权重系数难以保证系统控制性能最优。针对该问题,本文采用级联模型预测控制的思想,提出五相PMSM串级模型预测电流控制。首先,分析所提方法选择最优电压矢量的机理。然后,结合五相PMSM的特点,设定被控变量的控制优先级,提出两种无权重系数的成本函数设计方案:基波电流优化方案采用幅值高的电压矢量,提高直流母线电压利用率和动态响应能力;谐波电流优化方案减小定子电流谐波,以降低系统噪声和振动。实验结果表明,所提方法能够保证施加电压矢量的最优性,使五相PMSM在不同工况下获得转矩脉动小、动态响应快、谐波电流小的良好性能。

摘要：无刷直流电机调速系统中,通常采用的比例积分控制器使电机调速面临着转速的超调量过大或振荡问题。设计一种改进型速度控制器,将常规转速控制器中的比例器设置在转速反馈通道中,构成改进型速度控制器(IP控制器),消除了传统PI控制器速度超调现象。结果表明,该改进型控制器可通过控制器的参数合理设计实现电机转速快速响应和稳态误差控制,达到良好的调速性能,具有简单易于工程化应用的优点。

摘要：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。

摘要：装配式建筑外墙采用不同于传统建造的拼接方式,大量存在的拼接缝是否会对外墙传热产生显著影响?为探索该问题,以预制夹心保温墙体为研究对象,对1栋装配式建筑和1栋传统砖混建筑外墙传热进行了对比测试,提出以温度及热流变化率来评价装配式墙体传热的特征,并使用FLUENT对外墙传热进行了模拟分析。结果表明,装配式建筑外墙传热受接缝影响显著,墙体温度和热流均呈现明显的不均匀特征,而传统砖混建筑外墙传热较均匀;装配式建筑外墙在接缝两侧温度变化率约为传统砖混建筑的7.4倍,热流变化率约为传统砖混建筑的4.9倍;装配式建筑由于拼缝而产生的不均匀传热普遍存在。装配式建筑外墙传热特征影响着外墙的热工计算,对墙体传热进行研究有助于找到合适的热工计算方法从而更好对外墙性能进行热工设计。