多模块串联论文-张先云

多模块串联论文-张先云

导读:本文包含了多模块串联论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:输入串联输出串联,并网逆变器,功率均衡,冗余容错

多模块串联论文文献综述

张先云[1](2019)在《多模块输入串联输出串联并网逆变器系统的目标多重化控制策略研究》一文中研究指出随着能源枯竭、环境污染等问题日趋严峻,太阳能、风能等清洁能源应运而生并得到广泛应用。而可再生能源发电量的日渐增加,对并网逆变器的容量提出了新的需求,这大大增加了单台逆变器的设计难度。输入串联输出串联(Input Series Output Series,ISOS)逆变器系统适用于输入电压输出电压均较高的场合,用该系统代替单个逆变器用于并网场合,可以减小系统中每个逆变器模块的电压应力,便于设计,降低成本,同时可以提高并网系统的可靠性。此外针对数字控制并网逆变器,在实际应用中由于输电线路存在较大变化范围的阻抗,因此对并网逆变器要求进一步提高,保证系统对电网阻抗的鲁棒性问题不容忽视。针对ISOS逆变器系统,首先需要保证输入均压输出均压即模块间的功率均衡;将该拓扑运用到并网系统中,故需满足并网电流的高功率因数;同时采用LCL滤波器,需要对其固有的谐振尖峰进行抑制,因此对于ISOS并网逆变器系统首先需要满足上述叁重控制目标。基于此选择电容电流和并网电流为控制变量,提出复合式控制策略,其主要包含输入均压环,输出电流环以及电容电流内环叁个控制环路。输出电流环保证并网电流跟踪电网电压实现高功率因数并网,而采用电容电流内环可以在有效抑制LCL谐振尖峰的同时保证输出电压同相位,结合输入均压即可实现模块间的功率均衡。在上述方案的基础上,为进一步提高系统的可靠性,需实现系统的第四重控制目标,即分布式控制和系统的冗余容错运行,以切实提高系统的可靠性。这里将各控制环路分散到各模块中去并引入母线实现模块间相互通信,从而实现系统的分布式控制;进而在输入输出端加入旁路开关,与信号开关之间协同工作,采用合理的控制时序,完成故障模块的退出和备用模块的投入,最终实现系统的冗余容错运行。为提高数字控制ISOS并网逆变器系统对电网阻抗变化的鲁棒性,实现系统的第五重控制目标,将相位超前环节引入到系统的控制策略中,对ISOS并网逆变器系统进行模型等效,依据基于阻抗分析的稳定性分析方法,对系统加入相位超前补偿器前后的鲁棒性进行分析,并通过仿真说明加入相位超前补偿器可以有效提高ISOS并网逆变器系统的鲁棒性。最后论文给出了ISOS并网逆变器系统的参数设计及功率器件的选取过程,并在实验室搭建了叁模块ISOS并网逆变器系统原理样机,实验结果验证了本文所提目标多重化控制策略的有效性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-03-01)

安峰,王嵩,杨柯欣[2](2018)在《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》一文中研究指出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,基于叁重相移(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为核心控制器的叁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。(本文来源于《电工技术学报》期刊2018年16期)

傅方茂[3](2018)在《多模块串联高频高压充电机板上系统的设计与实现》一文中研究指出脉冲强磁场的应用非常广泛,它能够为材料科学、化学和半导体材料研究等提供特殊而极端的研究环境。脉冲电源系统在产生脉冲强磁场中起着重要作用。在各种脉冲电源系统中,电容器电源因其结构简单、制造容易、可靠性高而得到广泛应用。然而,现阶段主流电容器充电装置多为单个分立式装置:设计为一个特定的电压和功率水平,灵活性差,开发周期长。因此,本文采用一种模块化充电装置设计方案,旨在研制一台多模块组合工作的电容器充电电源,该电源具有电压功率可大范围选择、开发周期短、电路搭建便捷等优点。模块化设计思想核心在于:设计许多小功率独立的充电模块,再将这些模块通过串并联的组合方式而得到所需的功率和电压等级。每个模块是一个集成在PCB板上的基于LC串联谐振的小型充电机,模块输出端采用串联连接方式,使总输出电压为各模块输出之和。在各模块输出端并联均压电容,不仅能够起到滤除各模块电流差值的作用,还能使输出端电压保持稳定。模块输出端为串联工作,所以必须要保证每个模块的输出电流相同。输出电流除了与电路元器件参数有关外,还与模块工作同步性有关。要保证每个模块同步工作,即每个模块逆变桥中的开关管需要同步工作。本文将需要同步工作的开关管的驱动信号对应的驱动光耦进行串联连接,当驱动指令来临时,可同步导通光耦使驱动信号能够同步产生,从而保证每个模块对应开关管同步工作。在研制模块化充电机过程中,首先基于理论分析计算元器件参数,然后通过建立仿真模型进行验证,最后完成实验平台的搭建及测试。进行了单模块独立实验及多模块输出串联实验,通过实验平台验证了模块化的可行性。本设计最终成功研制一台四模块输出串联工作的充电装置,输出最高电压达8000V(单模块输出电压2000V),充电电流恒定,电压线性度较好,充电速度快,系统工作稳定。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

胡甜甜[4](2018)在《多模块输入串联输出并联逆变器组合系统的研究》一文中研究指出目前,电力电子技术应用的发展方向是电力电子集成技术。将n个标准的逆变器模块,通过输入端串联、输出端并联,构建输入串联输出并联(Input-series Output-parallel,ISOP)逆变器组合系统。这种系统需要实现两个目标:功率均衡和冗余控制,它适用于高压直流输入和大电流交流输出的场合。本文以ISOP组合系统为研究对象,对控制策略进行了研究。具体的研究内容包括以下几个部分:1.系统中的基本模块采用高频隔离的两级式结构,前级为全桥DC/DC变换器,后级为全桥DC/AC逆变器。分析了两级电路的工作原理和开关模态,为后文的系统设计提供了控制基础。2.采用复合式控制思想,通过控制各模块间输入电压相等、输出电感电流相位相等,从而实现输出均流。并在此基础上构建了分布式架构,即各模块内部结构完全相同,都有各自的输入均压环、输出电压环和电流内环,模块间通过叁条母线进行连接。通过推导ISOP逆变器系统输入均压环和输出电压环的传递函数,证明了系统中各环路间的解耦关系,故可对两个环路分别进行设计,输入均压环的控制器采用比例调节器,输出电压环的控制器采用PI调节器。3.采用冗余控制策略,当系统中某模块出现故障时,通过DSP控制故障模块从系统中退出,备用模块投入系统中工作,并给出了相应的开关控制时序,从而保证了故障模块与备用模块之间能够平滑的切换。4.设计系统中单模块的主电路和控制电路。前级DC/DC变换器采用UCC3895控制芯片控制开关管通断,以实现移相全桥ZVS控制;后级DC/AC逆变器采用DSPTMS320F2812作为主控芯片,实现单极倍频SPWM控制,并给出了控制系统的程序流程图。5.通过MATLAB/Simulink仿真软件,搭建了两模块和叁模块的ISOP逆变器组合系统的仿真模型。并在空载、阻性半载、阻性满载和感性满载的情况下,对系统进行了稳态和动态仿真,仿真结果表明,采用本文的控制方法可实现各模块的输入均压和输出均流,且具有良好的动态响应特性,各模块输入电压的最大误差约为±0.5V,输出电流的最大误差约为±0.6A,对系统输入电压突变和负载突变的响应时间小于0.45ms,故障模块的冗余控制过程约为2ms,表明所采用的分布式控制和冗余控制的有效性及正确性。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-04-16)

何玮[5](2017)在《多模块输入串联输出并联逆变器系统的并网技术研究》一文中研究指出由于人类开始重视风能和太阳能等新能源的开发与利用,对分布式并网发电系统中的并网逆变器提出了更高的要求,毋庸置疑这些要求增加了单并网逆变器的设计难度。输入串联输出并联(Input Series Output Parallel,ISOP)逆变器组合系统适用于高压直流输入和大电流交流输出的应用场合,如果将多个小容量逆变器模块以ISOP拓扑组合应用于分布式并网场合,并代替单一、大容量的并网逆变器,就能将ISOP组合系统易于拓展容量、缩短研发周期、高可靠性等优势带入到并网逆变场合中,丰富了并网逆变器的选择。对于ISOP并网逆变器组合系统研究的关键问题是保证系统中各标准化逆变器模块间的功率均衡,即输入均压和输出均流;而实现整个系统的高功率因数并网是另一个重要的控制目标。本文研究多模块ISOP逆变器组合系统的并网技术。本文首先对ISOP并网逆变器组合系统的主电路拓扑进行选择和优化,精简了系统中LCL滤波器的电感数量从而降低系统的体积和重量。接着对采用数字控制的ISOP逆变器系统的控制变量进行筛选,发现选择逆变器侧电感电流反馈不仅可以抑制LCL滤波器引起的谐振尖峰,同时能间接保证进网电流的高功率因数。同时,给出了输入均压/逆变器侧电感电流跟踪电网相位同步的复合式控制,并给出了具体的实现方案,有效实现各模块之间的输入均压和输出均流,保证了每个模块的功率均衡;每个模块拥有各自的主功率电路和控制电路,各模块间仅通过输出电流基准同步母线和输入均压母线进行通讯,实现了系统的分布式控制和完全模块化。之后,在此分布式控制的基础上给出了一种具体的冗余容错运行方案,采用旁路故障模块输入端的方式,配合合理的开关时序,实现故障模块的平滑退出;对于新准备好的模块,需要采用电压环和电流环两种控制模式:并网之前采用电压环控制模式,保证新准备好的模块输出电压与电网电压匹配度良好,并网后采用电流环控制模式,保证投入模块可以向电网馈入额定功率,使新模块能正常投入到到系统中。在理论分析的基础上,搭建了由叁模块组成的ISOP并网逆变器组合系统,通过仿真和实验进一步证明,所提的复合式控制及冗余容错运行方案的正确性和有效性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-03-01)

周光军[6](2016)在《基于Boost+LLC谐振变换器的多模块输入串联输出并联系统研究》一文中研究指出输入串联输出并联(Input-Series Output-Parallel,ISOP)变换器具有降低每个模块电压应力和便于模块化设计的优点,在高压输入低压输出的中大功率场合得到了广泛应用。本文主要研究以Boost+LLC谐振变换器为基本模块的ISOP系统的参数设计和控制方法。在Boost+LLC谐振变换器中,让LLC谐振变换器定频工作,利用Boost变换器调节输出电压。本文分析Boost变换器和LLC谐振变换器的工作原理,并对其参数进行设计。揭示了通过合理设计LLC谐振变换器参数,不仅可以使LLC谐振变换器在全负载范围内实现零电压开关(Zero-Voltage-Switching,ZVS),而且还可以使其呈现出直流变压器的特性,即输入输出电压之比接近变压器匝比n,而受负载变化很小。本文对Boost+LLC谐振变换器进行小信号建模,利用基波近似法推导出LLC谐振变换器的小信号模型,并利用戴维宁和诺顿支路等效变换法对其进行简化。在此基础上,推导出LLC谐振变换器的小信号模型表达式,为调节器设计奠定了理论基础。由于Boost变换器的右半平面零点和LLC谐振变换器拍频特性的影响,系统带宽较低,动态响应较慢。为此,本文提出比例积分(Proportional-Integral,PI)调节器加超前校正器的调节器设计方法。为了抑制输入电压扰动对输出电压的影响,本文提出输入电压前馈控制策略,并推导出输入电压前馈函数。本文还对ISOP系统的输入均压和输出均流进行分析,由于LLC谐振变换器所呈现出的直流变压器特性,以Boost+LLC谐振变换器为基本模块的ISOP系统能够自动实现输入均压和输出均流。在实验室搭建了一台由两个6k W Boost+LLC谐振变换器组成的ISOP系统原理样机,实验结果验证了理论分析的正确性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-22)

朱琦[7](2012)在《输入串联输出并联多模块组合变换器的研究》一文中研究指出能源问题已经成为世界关注的主要问题之一,随着电力电子技术的发展,风能等可再生能源成为了人类更好的选择。而在非并网风力发电系统中,输入高压输出低压的变换器有着很大的应用需求。随着电力电子技术的发展,电力电子集成技术也逐渐成为了电力电子技术发展的一种趋势,在标准化模块的串并联技术中,多模块输入串联组合变换器非常适用于高输入电压、大功率的直流变换场合。而在工作过程中如何保证输入均压,输出均流的实现则是这种组合变换器的关键技术。本文简单介绍了非并网风力发电以及电力电子系统集成技术的发展,对高压输入大功率输出场合下直直变换方案进行选取,分析了组合变换器在一些应用场合中的优势,对输入串联输出并联(ISOP)组合变换器做了详细介绍。在此基础上,选择共同占空比控制策略,对此控制策略进行了详细的分析验证。以移相全桥为基本模块,详细分析了此变换器的工作原理。对PSFB-ISOP组合变换器在共同占空比控制策略控制下,进行小信号建模分析。分析了共同占空比控制的可行性。对稳态和动态工作下,输入均压、输出均流的特性,以及组合变换器中各模块主要参数的不同对输入端均压的影响进行理论推导,在此基础上得到了一系列结论。在理论推导的基础上,利用仿真对理论推导进行验证,同时设计并搭建了实验平台,进行了单个模块,叁个相同参数模块以及两个不同参数模块情况下的实验;通过仿真及实验结果,证实理论推导得到结论的正确性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2012-02-01)

汪维玉[8](2011)在《基于串联谐振和多模块迭加技术的大功率直流电源控制系统的研制》一文中研究指出高压直流电源已经广泛应用于社会生产和科学研究等领域。传统的高压直流电源由于体积大、效率低、谐波污染严重等因素,已经不在适合科研及现代工业应用的实际需要。随着电力电子技术的日益发展,电源小型化和高频化成了高压直流电源发展的必然趋势。本文研究了国内外大功率高压直流电源的发展现状,并介绍了有关静电除尘、脱硫脱硝的高压电源的关键技术。研究了高压直流电源的基本拓扑结构,并进行了改进,引入全桥DC/DC变换电路,实现了电压连续可调,提出了高压直流电源的整体设计思路。设计的高压直流电源采用了两级控制的思想,电源由前级的DC/DC调压斩波电路和后级的基于串联谐振的调频逆变电路构成。电源前级通过闭环实现了电压的稳定可调,后级通过开环调频电路来降低逆变电路的开关损耗,最后采用了以单片机为核心的控制系统,实现对电源的本地控制和基于串口通信的远程控制,并通过采用硬件、软件相结合的方式,实现对高压直流电源的过流、过压、过温等保护,来提高系统的可靠性。文章分别对系统的硬件电路和软件电路进行了设计。硬件电路包括:主电路的设计、控制电路的设计、驱动电路的设计和保护电路的设计。软件部分包括:控制系统的设计思路和设计程序的流程图。最后绘制了电路控制系统的PCB图,搭建实验电路,并通过实际测试来证明所设计控制系统的可行性。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2011-04-20)

刘洋,冯德仁,汪维玉,何思模[9](2010)在《多模块串联迭加的高压直流电源的研究》一文中研究指出介绍了一种用于工业脱硫脱销、工业静电除尘等系统中的高压直流电源研制方案。利用全桥串联谐振变换器,产生频率单一的准正弦波,可最大程度地避免由变压器漏感和充电电容构成的谐振回路的影响,以增大系统的工作电流和功率。最后提出了一种采用多模块串联迭加技术来提高电流和功率的改进方案,通过样机实验证明了分析和设计的正确性。(本文来源于《电力电子技术》期刊2010年11期)

郁春雷[10](2009)在《多模块输入串联输出并联组合变换器的研究》一文中研究指出随着能源日益枯竭以及电力电子和控制技术的发展,风力发电将得到长足的发展。对于非并网风力发电系统,高输入电压DC-DC变换器的研究是其关键技术之一。而多模块输入串联组合变换器非常适用于高输入电压、大功率的直流变换场合。为了保证该变换器可靠工作,必须确保每个模块输入端均压。本文首先介绍了非并网风力发电的发展以及输入串联输出并联( Input-Series Output-Paralleled, ISOP)组合变换器在解决高压输入的优势;然后对一种典型的隔离直流变压器——半桥(Half-Bridge, HB)直流变压器(Direct Current Transformer, DCT)进行了研究,详细分析了这种零电压开关(Zero Voltage Switching, ZVS)半桥直流变压器的工作原理,并在此基础上进行了仿真和实验研究,制作了一台320W的原理样机,并给出了实验结果。研究表明,该变换器具有结构简单,在一定负载范围内可实现开关管的零电压开通和关断,软开关效果好,变压器磁芯利用率高,变换效率高。在此基础上,本文以半桥直流变压器为基本模块,叁个模块在输入端串联、输出端并联组成多模块输入串联输出并联组合变换器,详细分析了此变换器的工作原理,对HB-ISOP组合变换器固有的输入均压、输出均流的特性进行分析,对这种组合变换器中的参数(包括输入桥臂电容的容值、变压器匝比、漏感Lr、占空比D、管压降等参数不一致以及起动的先后和输入电压突变、输出负载突变)对输入端均压的影响,进行仿真分析,同时设计并调试了1KW的样机。通过实验结果,验证了这些参数对输入均压效果的影响程度。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2009-02-01)

多模块串联论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

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,基于叁重相移(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为核心控制器的叁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。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

多模块串联论文参考文献

[1].张先云.多模块输入串联输出串联并网逆变器系统的目标多重化控制策略研究[D].南京航空航天大学.2019

[2].安峰,王嵩,杨柯欣.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[J].电工技术学报.2018

[3].傅方茂.多模块串联高频高压充电机板上系统的设计与实现[D].华中科技大学.2018

[4].胡甜甜.多模块输入串联输出并联逆变器组合系统的研究[D].湖南大学.2018

[5].何玮.多模块输入串联输出并联逆变器系统的并网技术研究[D].南京航空航天大学.2017

[6].周光军.基于Boost+LLC谐振变换器的多模块输入串联输出并联系统研究[D].华中科技大学.2016

[7].朱琦.输入串联输出并联多模块组合变换器的研究[D].南京航空航天大学.2012

[8].汪维玉.基于串联谐振和多模块迭加技术的大功率直流电源控制系统的研制[D].安徽工业大学.2011

[9].刘洋,冯德仁,汪维玉,何思模.多模块串联迭加的高压直流电源的研究[J].电力电子技术.2010

[10].郁春雷.多模块输入串联输出并联组合变换器的研究[D].南京航空航天大学.2009

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