国家自然科学基金(50737002) 作品数:45 被引量:862 H指数:15 相关作者: 赵争鸣 袁立强 何湘宁 贺凡波 邓焰 更多>> 相关机构: 清华大学 浙江大学 重庆通信学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 台达环境与教育基金 浙江省科技攻关计划 更多>> 相关领域: 电气工程 电子电信 化学工程 航空宇航科学技术 更多>>
Application of artificial neural network for switching loss modeling in power IGBTs 被引量:2 2010年 The modeling of switching loss in semiconductor power devices is important in practice for the prediction and evaluation of thermal safety and system reliability.Both simulation-based behavioral models and data processing-based empirical models are difficult and have limited applications.Although the artificial neural network(ANN) algorithm has often been used for modeling, it has never been used for modeling insulated gate bipolar transistor(IGBT) transient loss.In this paper, we attempt to use the ANN method for this purpose, using a customized switching loss test bench.We compare its performance with two conventional curve-fitting models and verify the results by experiment.Our model is generally superior in calculation speed, accuracy, and data requirement, and is also able to be extended to loss modeling for all kinds of semiconductor power devices. Yan DENG Xiang-ning HE Jing ZHAO Yan XIONG Yan-qun SHEN Jian JIANG关键词:MODELING 三相混合钳位五电平PWM整流器的研究 被引量:5 2012年 二极管钳位型多电平PWM整流器由于其诸多优势得到广泛的研究与应用,但直流母线电容电压不均衡问题将其应用一直局限于三电平拓扑。针对这一问题,采用一种混合钳位五电平拓扑应用于PWM整流器,分析该整流器在特有的交替混合PWM调制方式下的电路工作模态,开关电容电路等效电容的计算及适用于该变换器的双环控制算法。实验结果表明,该五电平整流器实现了直流母线电容电压的均衡与稳定,有效抑制了交流侧输入电流的畸变,实现了功率因数校正。 尹凯 马铭遥 何原明 邓焰 何湘宁关键词:PWM整流器 电压平衡 开关电容电路 双环控制 大功率三电平逆变器开关动态特性在线测试方法研究 被引量:11 2012年 大功率逆变器的动态特性在线测试是电力电子逆变器的一个重要研究方向。多电平系统由于元器件多,结构复杂,其开关动态在线测试极为困难,但此工作对于设计、研制高性能逆变器系统,实现状态监测、故障预防,提高逆变器工作的可靠性有着重要的意义。该文研究大功率三电平逆变器开关器件的动态特性在线测试方法,提出多电平逆变器功率开关状态可测性的概念。所提的方法很好地解决了在线测试的几个关键问题,包括:海量数据的传输处理、全状态参数同步检测控制、功率器件开关过程的高速数据采样、系统状态参数的直接和间接的提取和推算等。在750kVA三电平变频调速系统上成功实现了各种负载工况下的实时在线测量。该文所讨论的开关特性在线测试方法和系统可有效扩展到三电平以上的多电平实时在线测试技术中。 何湘宁 杨兵建 吴岩松 吴建德 邓焰300kW光伏并网系统优化控制与稳定性分析 被引量:40 2008年 本文基于系统精确建模进行了300kW的光伏并网系统优化控制设计与稳定性分析,应用三相二电平电流控制电压源型的SVPWM逆变器以及LCL滤波器作为光伏阵列与电网之间的接口,具有前馈补偿的同步矢量电流PI控制器对三相光伏并网系统公共点的并网电流实现闭环控制,能够平滑快速地实现文中提出的光伏阵列最大功率点跟踪算法,同时使并网电能质量符合IEEEStd929—2000标准。仿真结果与实验结果验证了所提算法的有效性,充分表明了所提出的控制系统具有良好的动态与稳态性能。 周德佳 赵争鸣 袁立强 冯博关键词:光伏并网系统 最大功率点跟踪 LCL滤波器 电流控制 LCL滤波的光伏并网逆变器有源阻尼与无源阻尼混合控制 被引量:34 2012年 通过建立LCL滤波的光伏并网电流控制内环模型,就电网电感对谐振频率、无源阻尼效果和电容电流反馈的有源阻尼效果三者的影响进行了分析。结果表明,电网电感能降低谐振频率,增强有源阻尼效果,削弱无源阻尼效果。结合有源阻尼受延迟等控制非理想因素影响较大、而无源阻尼不受此影响的特点提出了一种采用有源阻尼与无源阻尼相结合的混合阻尼策略,它对于电网电感和控制延迟都具有良好的适应性。混合阻尼设计中以阻尼系数为对象,以阻尼系统对电网电感的适应能力为设计目标,计算和校验电流反馈系数和阻尼电阻取值,给出了具体设计方法。设计实例的仿真和实验结果证明,该方法设计的阻尼可以稳定运行,并对弱电网具有良好的适应性。 雷一 赵争鸣 鲁思兆关键词:LCL滤波器 有源阻尼 无源阻尼 逆变器 采样延迟和误差对三电平PWM整流直接功率控制性能的影响及其抑制方法 被引量:15 2010年 在电力电子变换装置应用场合,采样延迟和误差有时会成为限制控制性能的主要因素。为了研究和解决这一问题,基于采用直接功率控制(DPC)的三电平脉宽调制(PWM)整流器,详细分析了采样延迟和误差对DPC控制性能的影响及其原因,根据采样环节不同物理量性质及其载体特点,从硬件和软件角度提出了减小采样延迟、抑制采样误差、提高直接功率控制性能的方法。实验结果表明,改进后系统的稳态性能大幅度提高,验证了方法的正确性和可行性。 鲁挺 赵争鸣 张颖超 袁立强关键词:脉宽调制整流器 直接功率控制 稳态性能 光伏电池模型的参数灵敏度分析和参数提取方法 被引量:18 2013年 针对光伏电池的短路和开路情况进行参数灵敏度分析,以确定光伏电池基本参数对光伏电池电气特性的影响。通过分析特定参数在局部点的参数梯度,借助符号运算软件MAPLE定量分析光照强度、温度以及模型中各个参数对光伏组件电气特性的影响。实现了对5种不同种类、不同品牌的单晶硅、多晶硅、铜铟镓硒(CIGS)光伏组件直流模型的参数提取工作,提取了对电气特性影响最大的5个参数。利用所提取的参数对光伏组件建模,实验结果验证了该模型具有较高的精确度。 田琦 赵争鸣 韩晓艳关键词:光伏电池 具有高功率因数的三相光伏并网逆变器控制算法 被引量:13 2012年 对单级式三相光伏并网逆变器的数学模型进行了分析。在此基础上,将系统中的并网变压器作为无功负载引入控制系统,提出了基于电压定向矢量控制的对变压器吸收的无功功率进行补偿的控制算法,提高了系统输出电能的功率因数。另外,针对传统滑模频率偏移法在电网运行于非额定频率时输出功率因数下降的缺点,将滑模频率偏移算法曲线设计为二次曲线,提高了系统在非额定频率运行时的功率因数。最后通过仿真和实验,验证了上述算法的可行性和正确性。 尹璐 赵争鸣 贺凡波 鲁挺 袁立强关键词:光伏 并网 逆变器 单位功率因数 孤岛检测 一种减小混合箝位多电平逆变器母线电容冲击电流的PWM控制方法 被引量:2 2013年 提出了一种能够有效减小混合箝位多电平逆变器母线电容冲击电流的PWM控制方法。首先分析了三相混合箝位型多电平逆变器拓扑的工作原理,寻找出了直流母线电容中冲击电流的产生机理。然后,提出了一种改进的PWM控制方法,该方法对三相桥臂的箝位开关载波过渡线段选择不同的相位,可以降低电容的电压纹波,从而明显减小了电容冲击电流,同时不影响输出电压质量。进一步对载波过渡线段的时间基准进行了最优数学求解,以实现冲击电流幅值的最小。最后通过Saber仿真软件以及搭建的样机模型验证了所提PWM控制方法的有效性。 谭成 何原明 赵菁 何湘宁关键词:PWM 冲击电流 电压纹波 750kVA高功率密度二极管钳位型三电平通用变流模块的低感叠层母线排设计 被引量:47 2010年 针对750kVA高功率密度二极管钳位型三相三电平IGBT变流模块的设计需求,用ANSOFT Q3D软件比较研究3类适用于多层母线排的叠层方案,并提出一种新颖的叠层母线排分组连接结构,结合特殊设计的缓冲电容布局,减小各IGBT模块的关断过冲,省去阻容吸收电路,并优化了高频电流在不同电容间的分布,抑制电解电容发热。通过理论计算与仿真两种方式计算该设计方案的杂散电感,并用实验加以证实。此功率模块在测试中体现了良好的应用效果,最后给出系统结构和实验波形。 汪鋆 杨兵建 徐枝新 邓焰 赵荣祥 何湘宁关键词:杂散电感 电磁兼容