电压平衡

摘要： 在双极性直流微电网中,正负极母线之间存在电压不平衡的问题。为平衡正负极母线电压和提升母线的功率输出性能,文中提出一种适用于双极性直流母线的新型双输入三电平半桥DC-DC变换器。通过分析变换器的工作原理,在双重移相控制的基础上建立输出功率、电压传输比与回流功率的数学模型,并提出最小回流功率追踪控制方法,降低变换器的损耗。根据双极性直流微电网的特性,在最小回流功率追踪控制的基础上进行切换电压传输比的改进,以一定程度上解决正负极母线电压不平衡的问题,并且进一步降低变换器的回流功率,有效地提升变换器的工作性能。最后利用Matlab/Simulink仿真模拟并分析不同工况下变换器的工作状态,验证文中所提出的双输入三电平半桥DC-DC变换器及其回流功率优化控制方法的有效性与优越性。

摘要： 针对电力电子变压器的重要前置组成部分级联H桥整流器的输出电压平衡问题,提出一种基于模拟控制单元和数字控制单元相结合的电压平衡模块化控制策略。所提控制策略由模拟控制单元和数字控制单元构成,模拟控制单元为双闭环控制,外环为比例积分控制,内环为滞环控制,实现所有H桥单元输出总电压的无误差控制及功率因数校正;数字控制单元通过排序算法实现每个H桥单元输出电压的平衡控制;同时,文中对系统的参数进行了详细的设计。在Matlab/Simulink中搭建了5个H桥单元、十一阶的级联H桥整流器,对文中所提出的控制策略进行了仿真,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

摘要： 针对传统非隔离型并网逆变器存在桥臂直通风险及接地共模漏电流的问题,提出一种新型高可靠性非隔离型并网逆变器拓扑及其控制方法,仅用6个开关即可实现五电平输出,同时具有高可靠性和漏电流抑制能力。首先,分析了该逆变器的拓扑结构特性及工作模态,在此基础上提出一维空间矢量调制,实现了系统六开关的协调控制,设计了电容电压平衡控制方案,建立了各工作模态高频等效模型并进行分析。最后,搭建了硬件实验平台,在数字化平台上对所提出的方案进行实验验证,实验结果验证了所提新型拓扑、控制方法及均压策略的可行性和有效性。

摘要： 基于C/S架构设计主网机组调度管理系统对主网调度管理的研究有着重要意义。经实验论证分析,本文系统的操作性能良好,符合系统运行需要,机组调度管理模块能够实时响应调度指令,本文系统具有实用性。

摘要： 基于模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的DC/DC变换器因其模块化结构,容易实现低中高压之间的电压转换而广泛应用于直流配电网。该文研究了一种基于模块化多电平变换器的电隔离双向DC/DC变换器,根据DAB变换器的典型两电平电压波形,提出了一种基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法,可以在离散水平上产生适应的电压增益,并对MMC桥臂子模块电压平衡关系和能量平衡关系进行了理论分析,最后通过仿真方法验证了所提出的基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法的性能要优于经典能量平衡策略。

摘要： 电压平衡电路不但可以将两线制直流微网转变成三线制直流微网,而且还可以应用在平衡串联电容或电池组电压等场合.半桥电压平衡电路具有结构简单、成本低廉等优点.但是,在互补驱动条件下,当电感电流工作在双极性时存在无功电流.因此,在前期研究基础之上,提出了单极性电流控制方法,详细地分析了单极性控制下半桥电压平衡电路工作原理.仿真和实验结果表明,在单极性控制下半桥电压平衡电路能够有效地实现输出电压均衡功能,并消除无功电流.

摘要： 固态变压器(SST)是能源互联网中配电网的核心设备,对电力网络能量流主动控制.提出一种级联H桥(CHB)型SST的新型电压与功率均衡控制策略,并阐述其作用机理.首先,针对输入级CHB直流侧电压不平衡问题,提出利用有功和无功占空比同时修正的电压与无功均衡控制策略.该方法不但消除了平衡控制器和系统控制器之间的耦合效应,而且CHB各电容电压和无功达到平衡状态.其次,利用输入级有功占空比分量作为隔离级功率均衡控制的反馈量,并对其进行修正以解决因参数差异导致各双有源全桥DC-DC变换器,传递功率不均衡问题.此外,综合分析前后级控制器的协调控制以提高系统的瞬态性能.最后,通过仿真验证了该控制策略的可行性与有效性.

摘要： 采用同极双阀组串联拓扑结构的特高压直流输电系统中,阀组的电气参数差异、电压/电流测量装置的误差都可能导致同极双阀组直流电压的不平衡,严重时将造成设备过压损坏.文中针对柔性直流换流站双阀组串联拓扑结构,在柔性直流阀组基本控制策略基础上,增加阀组均压调整量计算环节,并对有功外环控制及直流侧控制进行了改进,对功能投切逻辑进行分析,之后提出了柔性直流输电系统同极双阀组电压平衡控制方法.搭建了PSCAD/EMTDC模型进行仿真分析,结果表明所提控制方法在稳态和暂态工况下均具有较好的电压平衡控制效果,验证了其正确性和有效性.

摘要： 针对串联IGBT关断期间存在的分压不均问题,该文提出一种旨在补偿关断瞬态各IGBT输入电容放电偏差的有源驱动电路以实现电压平衡控制.该驱动电路由产生补偿电量的电流吸收电路、基于实时承压实现闭环控制的控制采样电路及将高速高带宽模拟器件与相对低速控制算法相结合的触发电路三部分构成.与其他应用于IGBT串联的有源驱动电路相比,该电路仅使用原驱动IC输出信号的下降沿作为触发信号,且不引入额外的电源与信号隔离单元,易于与现有驱动电路相结合.控制采样周期与IGBT开关周期一致,避免了昂贵的高频控制芯片及模数/数模转换器的使用.该文在分析串联IGBT关断过程中门极放电偏差产生原因的同时对该驱动电路各部分原理予以说明,并给出其参数选取与设计原则.最后,通过实验验证了该驱动方案在串联IGBT均压控制上的有效性与适用性.

摘要： 随着城市轨道交通车辆装备的轻量化、高效化和智能化发展,高频DC/DC变换器被广泛应用于城市轨道交通车辆装备电源系统中,Boost变换器由于结构简单、易于控制等优点,通常作为稳压器件被运用于DC/DC变换器前级变换电路中.针对传统Boost变换器存在开关功率器件电压应力高、输入电流纹波大等问题,文章介绍一种交错控制的Boost变换器,并分析该变换器工作原理和电路性能,推导出在占空比0＜D＜0.5和0.5≤D＜1两种工作模态下的状态平均模型,并通过试验验证理论分析的正确性和可行性,为车辆辅助电源优化提供借鉴.

摘要： 本文提出一种新型的用于模块化多电平变换器(modular multi level converter,MMC)的子模块电压平衡控制方法.本文首先通过对MMC子模块电压平衡的机理进行分析,将目前的MMC子模块电压控制分为调制波修正与载波修正两大类,指出二者对于子模块电容电压的平衡控制是等效的.通过对载波移相调制的特点的分析,得到一种的基于载波修正的MMC子模块电压均衡控制方法,其谐波特性与载波移相调制完全等效,算法简单,便于实现,具有较好的电压均衡性能.基于RTlab实时仿真系统对该方法进行了仿真,验证了相应的理论分析与控制方法.

摘要： 为使静止同步补偿器(STATCOM)具有更好的补偿性能,在分析级联STATCOM数学模型的基础上,给出了基于准PR控制器的电流跟踪控制策略,其控制器设计简单,并且能够实现对正弦电流的无静差跟踪;同时针对静止同步补偿器(STATCOM)存在的直流侧电容电压不平衡问题,在分析有功功率对级联H桥STATCOM影响的基础上,给出了分级直流电压平衡控制策略,采用整体控制、相间控制、相内控制三个环节来控制直流侧电容电压平衡,在总的有功需求的基础上对各个H桥模块的有功功率进行合理分配.通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性.

摘要： 本文研究中点箝位型逆变器的改进拓T型三电平逆变器拓扑.其优势在于电流通路中的开关器件数量少,传导损耗低,无需箝位二极管或电容.本文详细的阐述了中点电压不平衡问题本质,通过改变SVPWM调制中正负小矢量实现中点电压的平衡的三种方法:交替互补正负小矢量;依据中点电流重新安排正负小矢量;依据直流侧电压和交流输出电流重新分配正负小矢量.仿真分析了中点电位控制可行性.采用交替互补正负小矢量的方法简单，但效果不佳适合小功率的场合。而依据中点电流情况重新分配正负小矢量的方法，可以在一定程度改善中点电压不平衡状况，但在大功率效果不明显。依据直流侧电压与输出电流重新分配正负小矢量的方法，对中点电压平衡有良好的控制作用。

摘要： 本文研究了级联型PWM整流器拓扑,并根据该拓扑的电压电流关系,建立了数学模型.在此基础上研究了级联型PWM整流器的控制方法,并分析了电流电压调节器的工作原理和直流母线电压平衡的控制策略,仿真和实验结果验证了该方法的有效性.

摘要： 五电平有源中点钳位型逆变器(5L-ANPC)在高压变频领域受到了极大的关注.本文研究了5L-ANPC母线中点电压以及悬浮电容电压的平衡控制策略.为了使5L-ANPC中串联使用的开关管以基波频率动作而其它开关管工作在恒定的开关频率下,因此采用了移相载波调制(PS-PWM)的方式.零序电压是基于载波的PWM调制中一个重要的自由度,本文首先研究了5L-ANPC母线中点平均电流与零序电压之间的关系,最终得出了最优零序电压的计算方法,通过最优零序电压注入法使母线中点电压保持平衡.悬浮电容电压的充放电与冗余开关状态的选用有关,通过适当调整每个冗余开关状态在一个载波周期内的作用时间,实现了悬浮电容电压的平衡控制.最后通过MATLAB/Simulink仿真以及实验验证了相关控制策略的正确性与可行性.

摘要： 本文介绍了一种用于安装在工业和公用配电系统的三相无变压器级联脉冲宽度调制(PWM)的静态同步补偿器(STATCOM).它提出一种算法力求既能满足无功功率的要求又使多个独立浮动直流电容器电压平衡.这种基于相移载波调制策略控制算法对级联单元数是没有限制的.实验波形验证,在200V 10kVA级联星型结构的PWM STATCOM能够使额定无功功率为10kVA运行20ms,同时保持控制和平衡九个瞬态直流电压.

摘要： 基于单机无穷大系统首次推导出了串联补偿下阻尼系数的通用表达式,并从阻尼的角度阐释了混合可控串补(HTCSC)抑制次同步振荡的机理.HTCSC能减弱但不能完全消除系统的负阻尼,利用其自身特性,不能有效抑制次同步振荡.为增强正阻尼作用,加入基于同步电压反转(SVR)方法的主动阻尼控制器.提出了一种电压自动均衡控制(AVBC)算法,可简单、快速地确定满足工频电压平衡的HTCSC运行点.时域仿真结果验证了HTCSC控制策略及AVBC算法的有效性,表明HTCSC的不平衡结构不会对系统工频下电压平衡产生不利影响.

摘要： 在分布式并网发电系统中,在三相电网电压不平衡和电压波形严重畸变条件下,传统的软件锁相环已经不能快速和准确的跟踪电网电压的频率和相位,因而无法获得很好的并网控制性能,此处对传统的软件锁相环的工作原理和不平衡电网条件下锁相失效的原因进行了分析,在此基础上提出一种基于信号延时消除(DSC)的软件锁相技术.该基于DSC的软件锁相环将电网电压经坐标变换后的电压分量延时四分之一个工作周期来实现对电压正负序分量的快速提取,并通过选择合适的参数,消除了负序分量的影响.在MATLAB仿真环境下,搭建锁相环仿真模型,验证了本方案的正确性和可行性.

摘要： 在分布式并网发电系统中,在三相电网电压不平衡和电压波形严重畸变条件下,传统的软件锁相环已经不能快速和准确的跟踪电网电压的频率和相位,因而无法获得很好的并网控制性能,此处对传统的软件锁相环的工作原理和不平衡电网条件下锁相失效的原因进行了分析,在此基础上提出一种基于信号延时消除(DSC)的软件锁相技术.该基于DSC的软件锁相环将电网电压经坐标变换后的电压分量延时四分之一个工作周期来实现对电压正负序分量的快速提取,并通过选择合适的参数,消除了负序分量的影响.在MATLAB仿真环境下,搭建锁相环仿真模型,验证了本方案的正确性和可行性.

摘要： 在分布式并网发电系统中,在三相电网电压不平衡和电压波形严重畸变条件下,传统的软件锁相环已经不能快速和准确的跟踪电网电压的频率和相位,因而无法获得很好的并网控制性能,此处对传统的软件锁相环的工作原理和不平衡电网条件下锁相失效的原因进行了分析,在此基础上提出一种基于信号延时消除(DSC)的软件锁相技术.该基于DSC的软件锁相环将电网电压经坐标变换后的电压分量延时四分之一个工作周期来实现对电压正负序分量的快速提取,并通过选择合适的参数,消除了负序分量的影响.在MATLAB仿真环境下,搭建锁相环仿真模型,验证了本方案的正确性和可行性.

摘要： 公开了一种电池组系统（BS1，BS2），尤其是用于混合动力电动车辆/电动车辆的电池组系统，所述电池组系统（BS1，BS2）包括：‑一个或者至少两个串联连接的电池组电池（Z0，Z1，Z2）和至少一个电压平衡电路（SA），所述至少一个电压平衡电路（SA）用于使在所述一个电池组电池或者所述至少两个串联连接的电池组电池之一（Z1）处的电压（Uz1）平衡；‑其中所述至少一个电压平衡电路（SA）包括平衡电流路径（SP）和测量装置（MA）；‑其中所述平衡电流路径（SP）电连接在所述一个电池组电池或者所述至少两个电池组电池之一（Z1）的正电流端子（PA）与负电流端子（NA）之间，而且所述平衡电流路径（SP）包括可控的平衡开关（T1）和两个电阻（R1，R2），其中所述两个电阻（R1，R2）和所述平衡开关（T1）彼此串联连接；和‑所述测量装置（MA）在信号输入侧电连接在所述两个电阻（R1，R2）之间的电连接点（VP）上，而且所述测量装置（MA）配置为，在所述电连接点（VP）处检测第一电压电势（Φ1）。

摘要： 本发明为一种飞跨电容的电压平衡控制装置与电压平衡控制方法，是利用电流方向预估单元从飞跨电容多电平变换电路中获得任一所选的飞跨电容的电压变化量，且接收所选飞跨电容的相邻两个开关的反馈信号，并将调节周期内所产生的反馈信号作平均或累计运算而输出运算结果，取电压变化量与运算结果相乘及/或相除的符号作为电流方向的预估，如此一来，本发明的飞跨电容多电平变换电路的飞跨电容的电压平衡便可实现。

摘要： 本发明提供一种电池系统的电压平衡装置及电压平衡方法，所述装置包括：互感器或变压器，包括初级绕组、多个次级绕组和磁性芯体；第一开关，与所述初级绕组串联连接，该第一开关与所述初级绕组并联于电池系统；多个第二开关，分别与各个次级绕组串联连接，各个第二开关与相串联的次级绕组并联于各个电芯；电压平衡控制电路，在电池系统充电时，控制并联于电压最高的电芯的第二开关闭合，并于一设定时间后断开该第二开关同时闭合所述第一开关，在电池系统放电时，控制所述第一开关闭合，并于一设定时间后断开该第一开关同时控制并联于电压最低的电芯的第二开关闭合。

摘要： 公开了一种电池组系统（BS1，BS2），尤其是用于混合动力电动车辆/电动车辆的电池组系统，所述电池组系统（BS1，BS2）包括：‑一个或者至少两个串联连接的电池组电池（Z0，Z1，Z2）和至少一个电压平衡电路（SA），所述至少一个电压平衡电路（SA）用于使在所述一个电池组电池或者所述至少两个串联连接的电池组电池之一（Z1）处的电压（Uz1）平衡；‑其中所述至少一个电压平衡电路（SA）包括平衡电流路径（SP）和测量装置（MA）；‑其中所述平衡电流路径（SP）电连接在所述一个电池组电池或者所述至少两个电池组电池之一（Z1）的正电流端子（PA）与负电流端子（NA）之间，而且所述平衡电流路径（SP）包括可控的平衡开关（T1）和两个电阻（R1，R2），其中所述两个电阻（R1，R2）和所述平衡开关（T1）彼此串联连接；和‑所述测量装置（MA）在信号输入侧电连接在所述两个电阻（R1，R2）之间的电连接点（VP）上，而且所述测量装置（MA）配置为，在所述电连接点（VP）处检测第一电压电势（Φ1）。

摘要： 本发明实施例涉及输配电技术领域，公开了一种电压平衡方法及电压平衡装置。该电压平衡方法，应用于换流器，包括：获取换流器单个桥臂的调制波；根据调制波和系统参数计算出单个桥臂的投入子模块总个数；确定出每个预设子模块分组中分别投入到单个桥臂的子模块的数量；其中，每个预设子模块分组投入到单个桥臂的子模块数量之和等于投入子模块总个数；获取单个桥臂的电流方向；根据电流方向控制投入到单个桥臂的子模块中每个子模块的状态；其中，子模块的状态包括充电状态和放电状态。本发明中，使得换流器在进行单个桥臂均压配置时直接从预设子模块分组中设置投入的子模块的个数，降低了换流器的均压控制负担，且提高了单个桥臂的均压控制效率。

摘要： 本发明公开一种电池电压平衡控制系统、电池电压平衡装置及其控制方法，该装置中多个电池单元的正端与负端耦接串联成一串；一电池电压平衡控制系统，包含多个电池电压平衡单元，每一个电池电压平衡单元对应耦接相邻的两个电池单元，前级电池电压平衡单元的逻辑输出端与后级电池电压平衡单元的逻辑输入端耦接；其中，所述电池电压平衡控制系统还包含一决定单元，耦接第一级电池电压平衡单元，用以决定所有电池电压平衡单元同步进入检测阶段或者平衡阶段。本发明通过外部决定单元控制级联的第一级电池电压平衡单元，并以简单的逻辑电平转换方式逐级传输控制信号，从而实现逻辑信号的同步控制，以及更简单方便的级联使用和更精确的同步控制。

摘要： 本发明公开一种电池电压平衡器、电池电压平衡装置及其控制方法，该装置中N个电池单元以正端与负端耦接方式串联成一串；(N‑1)个储能单元，每一个储能单元的一端对应耦接至所述N个电池单元中两相邻的电池的连接点；(N‑1)个转换单元，每一个转换单元对应与所述N个电池单元中相邻两电池单元并联并耦接对应的储能单元的另一端；(N‑1)个电池电压平衡器，每一个电池电压平衡器耦接对应的所述转换单元，并根据相邻两电池单元的电压差是否超过一预定值来决定是否进行一电池电压平衡操作。本发明根据相邻两电池单元电压差值的大小调整一平衡电流的大小或一平衡时间的长短，避免平衡能量过冲，提高平衡效率。

摘要： 本发明为一种飞跨电容的电压平衡控制装置与电压平衡控制方法，是利用电流方向预估单元从飞跨电容多电平变换电路中获得任一所选的飞跨电容的电压变化量，且接收所选飞跨电容的相邻两个开关的反馈信号，并将调节周期内所产生的反馈信号作平均或累计运算而输出运算结果，取电压变化量与运算结果相乘及/或相除的符号作为电流方向的预估，如此一来，本发明的飞跨电容多电平变换电路的飞跨电容的电压平衡便可实现。

摘要： 本发明提供了一种电池电压平衡电路及具电池电压平衡功能的电池模块。其中，电池电压平衡电路包含一电压判断电路以及一放电电路，并用以与一电池单元并联。电压判断电路是用以判断电池单元的一电池电压，当电池单元的电池电压高于一第一预设电压时，产生一放电信号，直至电池单元的电池电压低于一第二预设电压为止，其中第一预设电压高于第二预设电压。放电电路是用以与电池单元并联，在接收放电信号时，对电池单元进行放电。

摘要： 本发明提供一种电池系统的电压平衡装置及电压平衡方法，所述装置包括：互感器或变压器，包括初级绕组、多个次级绕组和磁性芯体；第一开关，与所述初级绕组串联连接，该第一开关与所述初级绕组并联于电池系统；多个第二开关，分别与各个次级绕组串联连接，各个第二开关与相串联的次级绕组并联于各个电芯；电压平衡控制电路，在电池系统充电时，控制并联于电压最高的电芯的第二开关闭合，并于一设定时间后断开该第二开关同时闭合所述第一开关，在电池系统放电时，控制所述第一开关闭合，并于一设定时间后断开该第一开关同时控制并联于电压最低的电芯的第二开关闭合。