一种多电平铁路功率调节器及其无源非线性控制方法

    公开(公告)号:CN105932695B

    公开(公告)日:2017-05-03

    申请号:CN201610325383.9

    申请日:2016-05-17

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种多电平铁路功率调节器的非线性无源控制方法,该功率调节器采用模块化、多电平级联H桥和四个滤波电感组成,可以从斯科特变压器输出端直接连接,而省去了隔离变压器。这种结构可以用于中高压场合,尤其适用于铁路牵引系统。一种基于无源性理论的非线性控制被采用,可以进行电流快速跟踪控制,维持直流侧电压的稳定和均衡,能有效提高系统的控制性能。该补偿器能够实现功率的双向变换和流动,有效减小电网电流中出现的负序及谐波分量,从而提高机车的运行性能,减小对电网的冲击具有重要意义。

    一种隔离型高压DC/AC变换器及其宽范围调压控制方法

    公开(公告)号:CN107546975B

    公开(公告)日:2019-06-28

    申请号:CN201610976445.2

    申请日:2016-11-07

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种隔离型高压DC/AC变换器及其宽范围调压控制方法,包括多个串联的模块,每个模块包括依次连接的半桥结构的变换器、H桥逆变器和输出隔离变压器,高压直流电压接在所述多个串联的模块的输入端,所述多个模块的所有变压器串联后经过LC滤波器输出交流电压连接于单相负载的两端;每个半桥结构的变换器包括一个电容,所述电容与由两个IGBT串联而成的串联支路并联;所述H桥逆变器包括第一~第四IGBT,每个IGBT与一个二极管反向并联,第一、第二IGBT串联;第三、第四IGBT串联。本发明可以使得各子模块电压稳定在预期电压,稳压效果好。

    一种高变比的模块化多电平DC-DC变换器及其控制方法

    公开(公告)号:CN105896966B

    公开(公告)日:2018-07-06

    申请号:CN201610327483.5

    申请日:2016-05-17

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高变比的模块化多电平DC‑DC变换器及其控制方法,与传统的两电平电路比较,采用模块化结构实现了DC‑DC变换,可提高电能的转换效率并应用于中高压配电线路中。尽管多电平逆变器需要复杂的平衡控制,但它能输出多电平电压改善波形质量。本发明中提出了一种新的电路的拓扑结构和控制方法,在原有传统DC‑DC改变占空比调压方式下,提出通过改变子模块的数目来进行调压,从而达到满足负荷要求的电压值,实现了高变比的DC‑DC变换器。通过电容与输出电感回路形成谐振,将能量从低压侧传送至高压侧给负载供电,模块化多电平DC‑DC结构可以在新能源发电中推广应用。

    一种隔离型高压DC/AC变换器及其宽范围调压控制方法

    公开(公告)号:CN107546975A

    公开(公告)日:2018-01-05

    申请号:CN201610976445.2

    申请日:2016-11-07

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种隔离型高压DC/AC变换器及其宽范围调压控制方法,包括多个串联的模块,每个模块包括依次连接的半桥结构的变换器、H桥逆变器和输出隔离变压器,高压直流电压接在所述多个串联的模块的输入端,所述多个模块的所有变压器串联后经过LC滤波器输出交流电压连接于单相负载的两端;每个半桥结构的变换器包括一个电容,所述电容与由两个IGBT串联而成的串联支路并联;所述H桥逆变器包括第一~第四IGBT,每个IGBT与一个二极管反向并联,第一、第二IGBT串联;第三、第四IGBT串联。本发明可以使得各子模块电压稳定在预期电压,稳压效果好。

    基于分布式高频变换的模块化固态变压器及其控制方法

    公开(公告)号:CN107800298B

    公开(公告)日:2021-02-02

    申请号:CN201710140905.2

    申请日:2017-03-10

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于分布式高频变换的模块化固态变压器及其控制方法,包括多个级联的模块,每个模块包括两个子变换器SCi1和SCi2、高频变压器和辅助电感Li,其中i表示第i个模块。子变换器由四个功率子模块构成,功率子模块的结构可以是半桥型结构,也可以是全桥型结构。每个半桥结构包括一个电容、两个IGBT及与IGBT反向并联的二极管;每个全桥结构包括一个电容、四个IGBT及与IGBT反向并联的二极管。该变压器的输入端是高压,多个模块串联后作为输入端;该变压器的输出端是低压,多个模块并联后作为输出端。本发明可以通过控制SCi1的输出电压Vhi1和SCi2的输出电压Vhi2来控制电流ihi1的流向,即实现功率流向的控制,完成电压的变换和隔离。

    基于MMC高频变换的模块化直流变换系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN107800299A

    公开(公告)日:2018-03-13

    申请号:CN201710270187.0

    申请日:2017-04-24

    Applicant: 湖南大学

    CPC classification number: H02M3/33584 H02M2001/007

    Abstract: 本发明公开了一种基于MMC高频变换的模块化直流变换系统及其控制方法,直流变换系统包括多个级联的变换模块,每个变换模块包括两个子变换器MMCi1、MMCi2和中/高频变压器,其中i表示第i个模块,该直流变换系统的输入端为高压,采用多个变换模块输入串联的结构;直流变换系统的输出端可以是高压,也可以是低压,采用多个变换模块输出串联实现高压输出,采用多个变换模块输出并联实现低压输出。本发明可以通过控制MMCi1的输出电压vAi、vBi、vCi和MMCi2的输出电压vai、vbi、vci来控制电流iAi、iBi、iCi的流向,即实现功率流向的控制,完成电压的变换和隔离。

    一种多电平铁路功率调节器及其无源非线性控制方法

    公开(公告)号:CN105932695A

    公开(公告)日:2016-09-07

    申请号:CN201610325383.9

    申请日:2016-05-17

    Applicant: 湖南大学

    CPC classification number: H02J3/24 H02M5/293 H02M2005/2932

    Abstract: 本发明公开了一种多电平铁路功率调节器的非线性无源控制方法,该功率调节器采用模块化、多电平级联H桥和四个滤波电感组成,可以从斯科特变压器输出端直接连接,而省去了隔离变压器。这种结构可以用于中高压场合,尤其适用于铁路牵引系统。一种基于无源性理论的非线性控制被采用,可以进行电流快速跟踪控制,维持直流侧电压的稳定和均衡,能有效提高系统的控制性能。该补偿器能够实现功率的双向变换和流动,有效减小电网电流中出现的负序及谐波分量,从而提高机车的运行性能,减小对电网的冲击具有重要意义。

    基于分布式高频变换的模块化固态变压器及其控制方法

    公开(公告)号:CN107800298A

    公开(公告)日:2018-03-13

    申请号:CN201710140905.2

    申请日:2017-03-10

    Applicant: 湖南大学

    CPC classification number: H02M3/3353 H02M2001/007

    Abstract: 本发明公开了一种基于分布式高频变换的模块化固态变压器及其控制方法,包括多个级联的模块,每个模块包括两个子变换器SCi1和SCi2、高频变压器和辅助电感Li,其中i表示第i个模块。子变换器由四个功率子模块构成,功率子模块的结构可以是半桥型结构,也可以是全桥型结构。每个半桥结构包括一个电容、两个IGBT及与IGBT反向并联的二极管;每个全桥结构包括一个电容、四个IGBT及与IGBT反向并联的二极管。该变压器的输入端是高压,多个模块串联后作为输入端;该变压器的输出端是低压,多个模块并联后作为输出端。本发明可以通过控制SCi1的输出电压Vhi1和SCi2的输出电压Vhi2来控制电流ihi1的流向,即实现功率流向的控制,完成电压的变换和隔离。

    一种高变比的模块化多电平DC-DC变换器及其控制方法

    公开(公告)号:CN105896966A

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201610327483.5

    申请日:2016-05-17

    Applicant: 湖南大学

    CPC classification number: H02M3/155 H02M2001/007

    Abstract: 本发明公开了一种高变比的模块化多电平DC?DC变换器及其控制方法,与传统的两电平电路比较,采用模块化结构实现了DC?DC变换,可提高电能的转换效率并应用于中高压配电线路中。尽管多电平逆变器需要复杂的平衡控制,但它能输出多电平电压改善波形质量。本发明中提出了一种新的电路的拓扑结构和控制方法,在原有传统DC?DC改变占空比调压方式下,提出通过改变子模块的数目来进行调压,从而达到满足负荷要求的电压值,实现了高变比的DC?DC变换器。通过电容与输出电感回路形成谐振,将能量从低压侧传送至高压侧给负载供电,模块化多电平DC?DC结构可以在新能源发电中推广应用。

    基于DSP+FPGA的双核逆变器模块通信系统的控制电路板

    公开(公告)号:CN205081473U

    公开(公告)日:2016-03-09

    申请号:CN201520902298.5

    申请日:2015-11-13

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本实用新型公开了一种基于DSP+FPGA的双核逆变器模块通信系统的控制电路板,包括AD采样模块;所述AD采样模块与DSP处理器连接;所述DSP处理器与FPGA连接;所述FPGA与通信模块连接;所述通信模块与显示模块、辅助电源模块连接;所述辅助电源模块与FPGA、DSP处理器、AD采样模块、显示模块连接。本实用新型在保证主控制系统高速运行的前提下,减小了逆变器模块的体积,提供了较优的人机交互界面,为用户操作带来方便。

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