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一种增加辅助子模块的MMC改进混合调制控制策略
模块化多电平变流器 混合调制 平衡控制 降频控制
2024/1/30
传统的最近电平逼近调制NLM（nearest level modulation）具有控制简单,开关频率低的显著优势,但在输出电平数较少时,采用NLM调制的模块化多电平换流器MMC（modular multilevel converter）输出波形谐波畸变率较大。在传统三相六桥臂MMC拓扑的各桥臂中增加1个全桥结构的辅助子模块,控制该辅助子模块的电容电压为半桥子模块的一半。针对该MMC拓扑,提出了一...
锂离子电池等效电路模型的参数辨识方法对模型精度有较大的影响。针对缎蓝园丁鸟优化SBO（satin bowerbird optimization）算法收敛精度低和收敛速度慢的问题,提出一种改进的缎蓝园丁鸟优化ISBO（improved satin bowerbird optimization）算法。采用惯性权重、柯西变异、高斯变异和贪婪选择策略来提高ISBO算法的收敛精度,并利用标准测试函数对其收敛...
基于IMOCS-BP神经网络的锂离子电池SOH估计
锂离子电池 健康状态 布谷鸟搜索算法 BP神经网络
2024/1/30
锂离子电池随着循环充放电次数的增长,其健康状态SOH（state-of-health）会随之发生一定程度的衰减。针对以上问题,设计了一种基于改进的多目标布谷鸟搜索IMOCS（improved multi-objective Cuckoo search）-BP神经网络的锂离子电池健康状态估计方法,在避免算法陷入局部最优的同时自适应改变布谷鸟搜索CS（Cuckoo search）算法更新概率和搜索步长...
考虑寿命损耗的微网电池储能容量优化配置
微电网 两阶段鲁棒优化 电池储能寿命 容量配置
2024/1/30
针对微电网中电池储能设备折损过快和容量配置过高的问题,文中建立了考虑寿命损耗的微电网电池储能容量优化配置模型,并提出了一种基于固定日循环次数的电池储能寿命损耗成本计算方法,该方法结合了分段线性化思想和场景分析法,可通过优化电池储能的放电深度和日循环次数从而有效延长其寿命年限。此外,考虑到风光出力和负荷功率的不确定性,文中引入了两阶段鲁棒优化模型,并用列和约束生成算法求解。最后,通过算例验证了新模型...
针对质子交换膜燃料电池PEMFC（proton exchange membrane fuel cell）压差流道构型尺寸对电池电化学性能影响机理不明的问题,研究流道高度和脊背宽度对压差流道和直流道在氧气浓度、水浓度分布特征和电流密度、功率密度、压降等方面影响规律,并对两者进行了对比分析,结果表明流道高度对压差流道和直流道性能影响较小,压差流道在脊背宽度为1.25 mm和1.50 mm时具有明显优势...
IGBT并联应用均流控制技术综述
IGBT 并联 均流控制 电流不平衡
2024/1/30
绝缘栅双极型晶体管IGBT（insulated-gate bipolar transistor）在现代电力电子技术中应用广泛,在某些单个器件性能达不到设计要求的工作场合,IGBT的并联使用成为一种经济可行的方法。多模块IGBT并联应用可以简化电路结构,增大变流器输出功率,提高装置功率密度。IGBT并联应用过程中,器件本体的动、静态特性及结温的差异,驱动电路结构及功率回路不对称性,伴随IGBT长期使...
IGBT在关断过程中所发生的动态雪崩现象是导致其失效的重要原因之一。为研究IGBT动态雪崩失效机理,利用Silvaco软件对其进行仿真分析。通过对动态雪崩击穿机制、电流密度分布和温度分布的仿真分析,得出动态雪崩可以产生移动的电流丝和移动十分缓慢或固定不动的“死丝”。引起器件失效的是动态雪崩形成的死丝,死丝会导致IGBT内局部温度的急剧增加,最终因局部温度过高烧毁器件导致IGBT的失效。在此基础上分...
一种采用柔性缓冲垫块的双面散热SiC MOSFET双向开关模块研究
双面散热 双向开关SiC模块 热-机械应力 杨氏模量
2024/1/30
随着功率模块朝着高温、高功率、高密度方向发展,这对模块的封装结构提出了新的要求。较传统的引线键合结构,双面散热结构由于具有高散热能力和低寄生电感等特点受到广泛关注。但是双面散热结构材料间热膨胀系数的差异使之承受较大的热-机械应力,降低了功率模块的可靠性。因此,为设计具有低热-机械应力双面散热双向开关,本研究首先使用仿真分析了芯片布局对模块散热性能以及寄生电感的影响,在此基础上提出了一种具有低杨氏模...
SiC MOSFET高温栅氧可靠性研究
SiC MOSFET 可靠性 栅氧 高温栅偏
2024/1/30
碳化硅SiC（silicon carbide）具有优良的电学和热学特性,是一种前景广阔的宽禁带半导体材料。SiC材料制成的功率MOSFET（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）非常适合应用于大功率领域,而高温栅氧可靠性是大功率MOSFET最需要关注的特性之一。通过正压高温栅偏试验和负压高温栅偏试验对比了自研SiC MOSFET和国外同...
为提升现代单极型功率二极管的性能,进一步突破“硅极限”,通过加大传统JBS二极管中P+区结深,引入超级结结构以减薄芯片厚度,缓解传统单极型器件通态压降与反向阻断电压之间的矛盾,提高单位面积器件的导通电流密度。使用数值方法分析了超级结JBS二极管中P柱区浓度、N柱区宽度和N柱区浓度对正向导通特性以及反向阻断特性的影响,应用电场耦合效应理论分析了超级结JBS二极管的正向导通和反向阻断机理,设计了一款3...
固态功率控制器SSPC（solid-state power controller）中功率管的结温监测对SSPC的可靠性有至关重要的作用,热模型法因其无需直接接触测量且方法简单而被广泛使用。然而,功率芯片的老化会导致热路径的退化,器件的结壳热阻抗增加,使实际结温远远超过热网络模型的估计值,导致对器件健康状态的乐观估计。焊料层疲劳失效被认为是SSPC功率管老化失效的主要原因之一。
用于DR-HVDC系统连接的海上风电场电网形成控制方法
海上风电场 二极管整流器 HVDC 变流器控制
2024/1/30
基于二极管整流器的高压直流DR-HVDC（diode-rectifer-based high voltage direct current）输电系统是一种很有前景的海上风电低成本接入方案,它可将风能从偏远的海上风电场输送到陆上电力系统。然而随着海上DR-HVDC系统的不断增多,可能会导致风机WT（wind turbine）的变流器控制难度增大,系统稳定性变差。基于此,提出了一种适用于DR-HVDC...
考虑需求侧响应的配电网柔性软开关优化控制方法
需求侧响应 配电网 柔性软开关 优化控制
2024/1/30
由于当前配电网技术使配电网系统的有功损耗增加,出现网损数值增加、渗透率较低等问题,提出考虑需求侧响应的配电网柔性软开关优化控制方法。首先,建立需求侧响应模型与柔性软开关优化控制模型;然后,利用粒子群算法对模型进行求解,完成配电网负荷转移的设计;最后,通过设定柔性软开关运行、配电网系统潮流及可再生能源发电出力等约束条件完成配电网柔性软开关控制优化。
针对现有方法未能明确电压越限的全部有效供电路径,导致配电网电压越限抑制识别时存在实时性较差、抑制效果不明显的问题,因此,研究基于调节函数的含光伏电源配电网电压越限识别,以提升含光伏电源配电网电压越限识别的实时性及有效性。首先利用光伏电源物理机理构建光伏电源外特性模型,基于该模型在Matlab/Simulink软件中搭建光伏电源仿真模型;依据含光伏电源配电网功率关系计算接入光伏前与接入光伏后并网点电...