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直流解耦器简称解耦器。有些解耦器设置了正反向直流电压阀值,在阀值之外,解耦器允许直流通过,在阀值内则阻断直流通过,常见的解耦器阀值为+2/-2V,解耦器有时也称作去耦合器.
耦合是指2个以上的电路或系统之间的一种关联方式,这种方式表现为能量从一个电路(系统) 传递到另一个电路(系统)。解耦就是指解除耦合,阻断电路(系统)之间的能量传递。
直流解耦器是一种解除电路之间的直流连接,允许交流顺利通过的电气装置。以下简称解耦器。有些解耦器设置了正反向直流电压阀值,在阀值之外,解耦器允许直流通过,在阀值内则阻断直流通过,常见的解耦器阀值为+2/-2V,解耦器有时也称作去耦合器.
解耦器和地床配合常用来抑制管道等金属结构物的浪涌过电压(如雷击过电压)、排除交流杂散电流和交流接地故障的影响;解耦器有时也用作两个金属结构物之间的交流等电位连接。若解耦器用作管道绝缘法兰之间的防雷等电位连接,则必须慎用,因为交流杂散电流可能会从一段管道通过解耦器传递到另一段管道。
去专卖店问,不能说是直流通过变压器的,在整流输出和变压器回路中,还有一个关键元件---开关晶体管,由于开关晶体管工作在截止和饱和状态的高速变换中,就像在回路中加了一个高速通断的开关一样,已经把直流变化...
直流电路中使用变压器,首先要把直流变成交流(开关变换),也就是用开关电源。关于开关电源,建议购买成品的DC-DC模块。根据需要的电压和电流选择合适的DC-DC模块。开关电源是利用现代电力电子技术,控制...
ABB交直流开关是通用的,只是接线方式不同。 向左转|向右转 给你个最常用的型号的价格吧,下面是表价,折扣0.6 型号 ...
PWM整流器瞬时功率PI控制与电流解耦控制
为控制直流侧电压恒定,保证整流器单位功率因数运行,从能量守恒的角度,根据Lyapunov稳定性理论,提出一种新的瞬时功率控制策略,该控制策略包含一个PI控制器和负载电流前馈补偿,给出了瞬时功率控制应用PI控制器的理论依据,同时提出一种规范化极点配置电流解耦方案,解耦方法简单易行,实现d-q轴电流解耦。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。
数字解耦控制器设计及其在DDC上的实现
介绍了一种通过设计数字解耦控制器来实现解耦的方法。该方法的优势在于它是通过软件的方式来实现解耦,无须增加任何硬件,在大大地节约了成本的同时也提高控制系统的稳定性能。数字解耦控制器在实际系统中的应用表明该方法取得了良好的控制效果。论文在介绍了目前常用四种解耦方法的基础上对数字解耦控制器的设计思想进行了论述,进而详细地介绍了数字解耦控制器的设计步骤,给出了数字解耦控制器的算法流程图。
但是解耦设计是个什么概念?解耦设计实际上要求输入输出之间的关系,我1控制1,2控制2,用我们的术语来说这是响应特性,并不表示我的反馈系统有些什么特点,有些什么要求。但是,我看到国内有些杂志,有人对这个观点还不太同意,大家可能以后会接触到。你用的时候要跟下面的一个实际物理系统是连接,实际物理系统跟你数学模型总有点不一样。假如我只允许你只能在我这样的数学方程式下,系统是好的,那你没用的,你做出来系统不能用。我们的设计要允许这两个有差别,这个允许差别就叫有鲁棒性,所以鲁棒性不是我们一般数学上的问题。就是实际上提出来的问题,就是解决你这个设计到底能不能用的问题。所谓我有鲁棒性,就是你的设计允许有这个差别,允许有不确定性,你在纸面上设计的系统做成控制器以后,到实际上用,照样有这个性能,这才叫你的设计具有鲁棒性。所以这个鲁棒性的概念就是80年代提出来的,逐渐形成了我们现在说的现代后控制理论。一个经典控制理论,现代控制理论,后边现代后控制理论,这个里边研究对象不一样,一个传递函数,一个状态空间模型。研究内容呢,我们讲现在我们谈的是奇异值、鲁棒稳定性的问题,在前面的经典的控制理论里边,是讲带宽、讲裕度,现代控制理论里边是特征值、方差和范数,这些是在LQG,都是属于现代控制理论的范畴,用的实际计算工具呢,就伯德(Bode)图、奈奎斯特图、尼可尔斯图。
他在那本1947年麻省理工学院出的教材里边,提出来介绍这个尼可尔斯图,这个尼可尔斯图从40年代到现在,也是有50年了。尼可尔斯50年前提出来的PID整定表,提出来设计用的尼可尔斯图。50年后的今天还在用,还在用它来做设计,可见到他这个人的水平。为了纪念这个尼可尔斯,从1996年开始,世界自动控制联合会,就是IFAC(国际自动控制联合会),专门设立了一个尼可尔斯奖,专门奖给设计上做出贡献的人。1996年给过一个奖,1999年给过奖。每三年IFAC开会的时候评审一次,就知道这个尼可尔斯这个作用了。所以大家再要有机会的话,能看到他最早的这本书实际上是经典著作。
现代控制理论用黎卡提方程。我们现在用的,现代后控制理论里用的是线性矩阵不等式,线性矩阵不等式的解法都是用MATLAB的软件来解的,所以整个计算工具,就是我们考虑的对象、研究内容等等都出现了变化。所以有人把它叫做现代后控制理论,我们今天主要把这个过程,怎么从个别的技术最后形成一门学科?这个学科分成几个阶段?给大家介绍了一下。
这个就是我主要介绍的一些内容,我这里要说的就是这里边包括一些年份,有些事实。譬如说他做了梦,这个都是有据可查的,不是我瞎说的。但是这里边对人的评论,一些观点可能就是我的,所以假如有说错的希望大家批评指正。我主要介绍的内容就这些,谢谢大家。
提问:听了您刚才的介绍,我有几个地方想向您请问一下,请问王教授,您刚才介绍的是自动控制发展的历程,那么就您个人的意见和看法,那么咱们自动控制的未来的发展方向,有可能是哪个方向?就培养我们这些学生而言,我们怎么样提高自己自身素质来向这个方向来靠拢。
答:自动控制我比较是有这么一个观点:你不能光从搞控制的人来说,我能想出一些方向,我就指给你往前走,我能解决你好多问题。我举例子来说,瓦特的离心调速器,这个控制系统是先有调速器,先有调节系统,为了提高精度,把这个球做大,做大了以后,系统不稳定了,出了问题去解决它。就是说首先是技术推进它的,这是一个大方向,大家可能现在学理论,就是一些新的理论里边,可能是最优控制吧,Pontryagin,中文叫庞特里亚金,庞特里亚金(Pontryagin)的那个极大值原理,到底怎么产生的,我倒想说说这个过程,所以就可能知道,我搞控制的人怎么搞。
庞特里亚金(Pontryagin)的那个
极大值原理,首先在1953年,前苏联开了一个自动控制会议,当时是一些搞工程技术的人员,提出最优控制,就是我们现在说的Bang-Bang(开关)控制。这个是有名的人,是费尔德鲍曼(A.A.Feldbaum)他提出的。庞特里亚金(Pontryagin)是数学家,他在控制会议上听出点门道来了,他是数学所的,完了开完会以后,他把费尔德鲍曼请到他们数学所做讲座,讲他的最优控制。讲座完了以后,1956年庞特里亚金(Pontryagin)的那个极大值原理就出来了。我就说他数学家先能把问题抽象出来,也跟刚才瓦特的离心调速器一样,受到当时很多技术的影响,受到好多的一些知识的积累,各方面的知识积累,受到启发,才出来那个极大值原理。
摘要:
为了解决光伏并网系统中二次功率扰动的问题,提出了一种以反激式微型逆变器为基础,包含功率解耦功能的新型三端口电路拓扑结构。其中的一个端口可以用低容值长寿命的薄膜电容取代大容值短寿命的电解电容来实现功率解耦,提高整个逆变器的使用寿命。仿真和实验验证了该解耦电路的可行性和稳定性。
0 引言
微型光伏并网逆变器(简称微逆),在光伏板的输出功率中存在二倍于工频频率的功率波动,影响了系统的能量转换率。一般的解决办法是用一个大容量的电解电容并联在光伏板的输出侧,以此来抑制二次功率扰动。但是因为逆变器的寿命远大于电解电容的寿命,系统的稳定性受到影响。通过近几年国内外专家学者的调查和研究,微型逆变器解耦电容的容值大大减小,容值大寿命短的电解电容就被容值小寿命长的薄膜电容取代,提高了微逆的稳定性和使用寿命[1-5]。
文献[6]中提出的反激式微型逆变器用了交错并联结构,仿真验证中235 W的微型逆变器需要50 μF的薄膜电容,但是控制方式和电路拓扑结构较为复杂。文献[7]中提出了一种新型功率解耦电路,使用两个电容进行能量传递,但该电路适合功率等级比较大的系统。
上面这些方法中电路控制方式比较复杂,效率也比较低,有些不适合微型逆变系统。本文提出的三端口反激变换器因为其紧密的拓扑结构成为一个优选拓扑方案。首先提出二次功率扰动的问题,接着对拓扑的工作原理进行分析,最后对提出的拓扑结构进行仿真和实验验证。
1 二次功率扰动
光伏板的输出功率中存在二倍于工频频率的功率波动。输出电流和电压,输入功率和输出功率如图1所示[8-9]。
并网功率:
由式(4)可知,大容值电解电容并联在光伏板的输出端对二次功率波动的问题起到抑制作用。但是短寿命的电解电容影响了微逆的寿命[9-10]。
2 新型微型逆变器的拓扑结构及其工作原理
2.1 新型微型逆变器的拓扑结构
新型微型逆变器的拓扑结构如图2所示。主要由光伏板、反激式高频变压器、整流二极管、滤波电路、H桥工频逆变电路和功率解耦电路组成。
2.2 工作原理
比较光伏板的输出功率PPV和微逆的输出功率Pac,把电路分成两种模式。
两种模式下开关管驱动信号和变压器各端电流如图3所示。
模式1:输入功率PPV大于输出功率Pac。工作过程被分成了4个阶段,如图4所示。
第1阶段(t0≤t<t1):如图4(a)所示,t0时刻,开通主开关管Sm。假设在一个开关周期内输入电压Udc恒定,则励磁电流为:
第2阶段(t1≤t<t2):如图4(b)所示,关断主开关管Sm,开通解耦端开关管S3,假设一个开关周期内电容Cd的电压Ucd保持不变,[t1,t2]期间有式(7):
开关管S3开通时间为:
第3阶段(t2≤t<t3):如图4(c)所示,关断开关管S3,开通副边开关管S1,假设电网电压Uac是恒定的,副边线圈电流可以表示为:
t3时刻,im(t)、is(t)下降为零,这个阶段的时间为:
第4阶段(t3≤t<t4):如图4(d)所示,电感Lf和电容Cf能量传向电网,变压器完全磁复位,因为微逆工作在DCM模式,所以有:
模式2:输出功率Pac大于输入功率PPV。该模式和模式1一样也可以分成4个阶段。图5给出和模式1不同的阶段2。
4 仿真验证
使用PSIM软件,对光伏板和微逆进行仿真。表1为电路的关键参数。
图6是光伏板的输出电流和电压。光伏板的输出电流和电压均有二倍于电网频率的频率波动。
图7(a)为加入功率解耦电路后光伏板输出电流和电压,二次功率扰动得到抑制。图7(b)解耦电路中解耦电容上的电压为二倍电网频率,功率解耦通过不断地充电和放电过程得以实现。图7(c)入网电流和电网电压同频同相,满足并网的要求。
5 实验结果
搭建了一个功率为100 W的单相光伏并网微型逆变器样机,具体参数同表1。
图8为并网电流和电网侧的电压、光伏板的输出电流以及解耦电路中解耦电容电压纹波。随着解耦电容不断的放电和充电,其电压纹波为电网频率的两倍。光伏板的输出电流恒定,说明其输出功率在稳态时基本不变。
6 结论
本文提出的新型微型逆变器解耦电路中的解耦电容完全可以用小容值长寿命的薄膜电容来取代电解电容,整个系统在输入和输出功率上达到一个动态平衡的状态,微逆的整体寿命和可靠性得到提高,仿真和实验验证了该电路的可行性和稳定性。
参考文献
[1] 胡海兵,黄宵驳,王万宝,等.具有功率解耦功能的三端口反激式单级光伏微型逆变器[J].中国电机工程学报,2013,33(12):47-54.
[2] 安少亮,孙向东,翟莎,等.反激式光伏并网微型逆变器功率解耦控制[J].电气传动,2016,46(7):34-39.
[3] KIM K D,KIM Y H,KIM J G,et al.A new active power decoupling technique for three-port flyback inverter[C].Power Electronics and Motion Control Conference(IPEMC),2012,2:1159-1163.
[4] Hu Haibing,HARB S.A review of power decoupling tech-niques for micro-inverters with three different decoupling capacitor locations in PV systems[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2013,28(6):2711-2726.
[5] 王晓,张立伟,李艳,等.一种带功率解耦的Flyback微型逆变器研究[J].电工电能新技术,2015,34(2):44-49.
[6] 伍魏,何宁,陈超波,等.基于光伏并网反激式微逆变器的功率解耦研究[J].可再生能源,2013,31(7):6-10.
[7] 杨晓光,姜龙斌,冯俊博,等.一种用于光伏逆变器的新型功率解耦电路[J].电工技术学报,2015,30(16):42-48.
[8] 高文祥,王明渝,刘洋,等.反激式光伏微型逆变器的研究[J].低压电器:分布式电源,2012(11):23-28.
[9] 陈诚,朴政国.光伏交错反激逆变器解耦控制方法的研究[J].电源学报,2015,13(3):79-86.
[10] 李朵.一种应用于光伏并网微型逆变器的功率解耦技术[D].杭州:浙江大学,2012.
作者信息:
李正明,张家浚,何 斌
(江苏大学 电气信息工程学院,江苏 镇江212013)
本项目围绕有效的热湿解耦环境控制体系的构建与实现进行研究,主要表现在独立除湿方法与过程的实现、强化除湿剂循环性能的研究、除湿剂再生中涉及的高效能源补偿与蓄能方法的研究、以及完整的热湿解耦环境控制系统的动态特性的研究等方面;而子课题则主要围绕采用太阳能驱动固体除湿循环的热力过程特性、热湿解耦型固体除湿循环、除湿基材强化吸附与解吸机理、热湿解耦固体除湿空调循环热力分析与评价进行研究。项目主要研究内容和取得成果总结如下: 项目首先对热湿解耦环境控制体系热力循环构建原理进行研究:①构建了基于溶液除湿的热湿解耦环境控制系统,对溶液除湿、蒸发冷却、太阳能集热、吊顶辐射供冷及置换通风等技术进行全面实验研究。②构建了利用双蒸发温度的热湿解耦分段处理的空调系统,进行了相关的实验研究,建立系统动态模型,获取关键参数的优化方法。③利用冰蓄冷方式解决热负荷的处理问题,构建了与深度溶液除湿相结合的带预冷的蒸发式过冷水制冰系统。④基于固体除湿,建立了采用太阳能驱动的新型双转轮两级固体除湿空调循环,对循环在冬季采暖和夏季制冷工况下进行了热力性能测试。 其次,对除湿过程多变量的耦合传热传质机理进行了研究:①利用平板降膜溶液除湿/再生实验平台对空气与溶液间的耦合热质传递特性进行分析。②通过以新型氧化铝(Al2O3)泡沫陶瓷作为填料的直接蒸发冷却实验系统,对空气与水的跨温区热质传递特性以及填料的性能进行研究。③进行了除湿基材复合除湿剂强化吸附与解吸机理研究;设计了新型热湿解耦型除湿换热器,对其传热传质性能进行研究。 第三,针对除湿剂再生过程低品位热能高效补偿与利用的方法进行研究:①建立了新型电渗析再生器,并进行了相关性能研究;在其研究基础上又建立了改进型太阳能溶液预处理电渗析再生系统。②完成了新型热湿解耦太阳能除湿换热器循环的构建和测试。 最后,对热湿解耦环境控制系统动态特性和参数优化进行了研究:①构建了新型热泵驱动溶液除湿自主再生温湿度独立处理空调系统,并对其动态特性进行研究;②建立起双转轮两级除湿空调系统的热力学理论模型,模拟分析了全年的运行工况;③进行了热湿解耦固体除湿空调循环热力学分析与性能评价。 2100433B