High-Gain Voltage-Multiplier Coupled Quadratic Boost Converter: A New Design for Small Scale PV Integration
本文提出一种单开关高增益倍压耦合二次升压变换器(HGVM-QBC),通过在传统QBC中引入倍压单元提升电压增益并降低器件应力,仿真与实验验证了其在小规模光伏系统中的高效性与可靠性。
2025-09-11 cs.SY eess.SY
How Many Grid-Forming Converters Do We Need? A Perspective From Small Signal Stability and Power Grid Strength
本文证明只有构网型变流器能提供有效电压源行为并增强电网强度,研究了构网型与跟网型变流器容量比例对系统小信号稳定性的影响,并给出了选择该比例以达到期望稳定裕度的指导原则。
2024-04-21 cs.SY eess.SY
Simulation of Switching Converters Using Linear Capacitor Voltage and Inductor Current Prediction and Correction
School of Electrical Engineering(电气工程学院)
本文提出了一种基于预测与校正计算占空比的开关转换器瞬态仿真算法,实现了电路平均电流和电压层面的大信号仿真,且无需提前知道电感电流和电容电压。
2026-04-21 cs.SY eess.SY
Comparative assessment of typical controlrealizations of grid forming converters based ontheir voltage source behaviour
提供类似于同步发电机的能力的转换器控制功能被称为电网形成转换器(GFC)。与同步电机相同,电网形成转换器被期望在超出控制带宽的阻抗之后表现为电压源。然而,GFC的实现是不同的,有些使用内部电流和电压控制器,而另一些则不使用。本文研究了内回路对电网形成转换器作为阻抗后的电压源的能力的影响。选择了三种最流行的GFC结构,1)级联电压和电流控制的GFC,2)内部电流控制的GFC,3)没有内环,进行比较。分析表明,MW级GFC在弱电力系统下可能发生失稳。此外,级联控制的GFC只能在很窄的网络阻抗范围内稳定运行。此外,它还表明,基于级联内环的慢响应行为会影响动态无功和有功功率共享。
2021-06-18 cs.SY eess.SY
Back-to-back Converter Control of Grid-connected Wind Turbine to Mitigate Voltage Drop Caused by Faults
本文研究了并联逆变器控制在并网风力发电机系统中的性能,通过设计电网侧逆变器的切换策略以改善故障引起的电压下降,并将风力发电机的最大可用有功功率注入电网,同时调节直流链电压。
2017-07-11 cs.SY eess.SY
On Control Schemes of Voltage Source Converters
本文讨论了电压源换流器在非正常情况下的控制方案。控制方案是专门为当一个或多个系统参数变化显着的程度,系统变得不稳定与传统的控制器的情况。本文将介绍一些最近的工作控制电网互动转换器的参数变化在弱电网。本文还将讨论在直流母线异常变化情况下的一些方法。最后,本文重点介绍了适用于交流-直流转换器的控制方案,以解决输入频率,电压和负载变化。所有讨论的控制方案在异常条件下表现出鲁棒性。
2021-12-13 cs.SY eess.SY
Sizing and Location Selection of Medium-Voltage Back-to-Back Converter for DER-Dominated Distribution Systems
中压背靠背(MVB2B)转换器可以连接两个配电系统,并在它们之间定量传输功率。此功能可使MVB 2B转换器能够在两个系统之间交换分布式能源(DER)产生的电力,并为提高配电系统DER采用率带来重要价值。我们之前的工作分析并证明了MVB2B转换器可以为DER集成带来的价值。作为连续的工作,本文提出了一种方法,有助于解决MVB2B转换器的大小和位置选择问题,在配电系统具有高DER渗透。所提出的方法旨在解决MVB2B转换器在现实世界中实现的三个关键问题:1)哪些配电系统更好地连接,2)什么转换器尺寸适合连接配电系统,以及3)最佳连接点在连接MVB2B转换器的系统中。所提出的方法已被证明的案例研究,包括各种情况下,涉及配电系统与不同的主导负载类型和高光伏渗透。
2022-08-12 cs.SY eess.SY
A New Adaptive Phase-locked Loop for Synchronization of a Grid-Connected Voltage Source Converter: Simulation and Experimental Results
本文针对并网电压源变换器同步问题,提出一种仅需公共耦合点测量、具有几乎全局稳定性保证的自适应锁相环方案,并通过仿真与实验验证其优异性能。
2024-08-12 cs.SY eess.SY
An Effective Methodology for Short-Circuit Calculation of Power Systems Dominated by Power Electronics Converters Considering Unbalanced Voltage Conditions and Converter Limits
针对以电力电子变换器为主的电力系统,提出了短路计算的新方法。提出了一种新的方法来确定短路平衡点的研究系统考虑到功率转换器的操作和限制。所研究的系统已被建模与元素为基础的稳态配方。特别是,实施转换器控制,其中涉及一个特定的控制模式和各种潜在的电流饱和状态的控制方程,包括在内。然后,提出了一种有效的和高效的方法来确定短路平衡点,满足转换器的限制。算例分析表明,该方法能有效地识别不同类型和深度短路故障的短路平衡点。短路计算结果已通过动态仿真验证。
2022-12-19 cs.SY eess.SY
Output Voltage Regulation of a Fuel Cell/Boost Converter System: A PI-PBC Approach
在本文中,我们考虑的问题,质子交换膜燃料电池连接到一个不确定的负载,通过升压转换器的电压调节。我们表明,尽管在燃料电池的电流-电压行为的固有的非线性,燃料电池/升压转换器系统的电压可以被调节与一个简单的比例积分(PI)的行动,设计以下的{基于无源性的控制(PBC)的方法。所考虑的系统包括一个DC-DC转换器接口的燃料电池与电阻性负载。我们表明,转换器的输出电压收敛到其所需的恒定值的所有系统的初始条件-收敛确保所有的PI增益的正值。后一个特性有助于完成PI增益的调谐任务,而这一任务通常很困难。之后提出了一种浸入和不变性参数估计器,该估计器允许PI-PBC在负载未知时操作,将输出电压保持在期望的水平。证明了整个系统的稳定运行,并考虑到现实生活中的场景,在那里获得了一个强大的行为,尽管负载变化的广泛的数值模拟验证的方法。
2023-02-17 cs.SY eess.SY
Phasor Modelling Approaches and Simulation Guidelines of Voltage-Source Converters in Grid-Integration Studies
本文综述了目前用于模拟变流器接口发电(CIG)和可再生能源与电力系统集成的电压源变流器(VSC)EMT和相量模型。在对各种模型进行全面比较研究的基础上,提供了若干建模指南和适用性分析。在一个小系统和一个大系统中进行了各种研究,在Simulink中建模。我们解决了一个缺口,CIGS相量模型的适用性在研究中,电磁和机电瞬态之间的边界重叠。还提供了对每个模型和研究的适当模拟时间步长的深入分析,以及几个模拟指南。
2021-12-01 cs.SY eess.SY
Skipped Adjacency Pulse Width Modulation: Zero Voltage Switching over Full Duty Cycle Range for Hybrid Flying Capacitor Multi-Level Converters without Dynamic Level Changing
本文提出SAPWM方法,在混合FCML变换器中实现全占空比范围的零电压开关,无需动态电平变化,通过避开最近极电压电平增加伏秒积并保持有效极电压,仿真验证了全范围ZVS及提升的效率。
2024-11-12 cs.SY eess.SY
The Voltage Regulation of Boost Converters Using Dual Heuristic Programming
本文提出了一种双启发式规划控制器来控制升压变换器。传统的控制器,如比例积分微分(PID)或比例积分(PI)的设计基于工作点附近的线性化小信号模型。因此,在启动、负载变化或输入电压变化期间控制器的性能不是最佳的,因为系统模型通过改变操作点而改变。双启发式规划控制器通过遵循近似动态规划对升压变换器进行最优控制。的DHP的优点是,基于神经网络的特性,建议的控制器,使升压转换器,以方便地应付大的干扰。具有良好训练的评论家和动作网络的DHP可以作为升压转换器的最佳控制器来执行。为了比较传统的PI和DHP升压变换器的有效性,提供了仿真结果。
2020-01-27 cs.SY eess.SY
A Boost Converter Design with Low Output Ripple Based on Harmonics Feedback
针对电动汽车中Boost变换器输出纹波大导致功率损耗的问题,提出一种基于谐波自适应估计与负反馈的直流链路纹波抑制控制策略,仿真与实验证明其能显著降低电压和电流纹波。
2019-01-28 cs.SY eess.SY
Simulation of Switching Converters on the Level of Averaged Voltages and Currents
University of Belgrade, Faculty of Electrical Engineering(贝尔格莱德大学电气工程学院)
本文提出了一种开关变换器的仿真算法,基于平均电路模型和开关单元概念,通过准稳态和线性纹波近似构造波形,适用于连续和断续工作模式,并通过仿真验证了 buck、boost、buckboost 和 flyback 变换器的性能。
2026-04-20 cs.SY eess.SY
Grid-Forming Converters control based on DC voltage feedback
可再生能源通过电力电子变换器接入电网,而电力电子变换器的不足使得同步发电机/电机(SM)的惯性损失。随着可再生能源在电力系统中的日益普及,降低了系统的频率和电压稳定性。并网变流器通过控制方式模拟同步电动机的功能,提供惯性和稳定调节机制,提高电网的稳定性。这类变换器的控制方法有虚拟同步机控制、可重构虚拟振荡器控制等,这些控制方法主要采用交流侧状态反馈,不监测直流侧状态。分析了考虑电网稳定的GFC控制策略,包括频率下垂控制、虚拟同步机控制和可调度虚拟振荡器控制。当负载扰动较大时,会出现直流侧电压崩溃问题。提出了考虑直流侧电压反馈的GFC控制方法,既能保证并网的同步特性,又能解决直流侧电压崩溃问题。IEEE-9节点系统算例验证了该方法的有效性。
2020-09-12 cs.SY eess.SY
Simulation of Switching Converters on the Level of Averaged Voltages and Currents
School of Electrical Engineering, University of Belgrade(贝尔格莱德大学电气工程学院)
本文提出了一种开关转换器的仿真算法,基于平均电路模型和开关单元概念,通过准稳态和线性纹波近似构建波形,适用于连续和断续导通模式的转换器仿真,验证了 buck、boost、buck-boost 和 flyback 转换器的仿真结果。
2026-04-20 cs.SY eess.SY
A Comparative Evaluation of Power Converter Circuits to Increase the Power Transfer Capability of High Voltage Transmission Lines
由于电压降和暂态稳定性的限制,长度大于80 km的交流输电线路不能使用其最大容量。如果降低能量传输的电频率,就可以克服在传输线中使用导体的这种低效方式。这就是为什么这项工作的重点是比较模块化多电平矩阵转换器(MMMC)和背靠背模块化多电平转换器(BTB-MMC),拓扑结构已显示出质量的频率转换器。为了进行比较,每个拓扑结构的分析模型用于将设计考虑因素与其操作变量相关联。要比较的方面包括半导体的要求、所需的电抗元件、工作损耗和容错能力。详细的设计方程,EMTP模拟,和比较表。
2021-02-08 cs.SY eess.SY
On the Input-Output Monotonicity of Voltage Dynamics of Power System with Grid-Forming Converters
针对含构网型变流器的电力系统电压动态特性,本文提出电压子系统导数计算方法,分析其轨迹雅可比矩阵符号模式,证明了输入-输出单调性,并通过仿真验证了理论结果的实用价值。
2025-05-20 cs.SY eess.SY
An Almost Globally Stable Adaptive Phase-Locked Loop for Synchronization of a Grid-Connected Voltage Source Converter
在本文中,我们感兴趣的问题的自适应同步的电压源转换器与可能的弱电网未知的角度和频率,但其参数的知识。为了保证一个合适的同步与三相电网电压的角度,我们设计了一个自适应观测器,这样的信号只需要在共同耦合点的测量。然后,我们提出了两种替代的确定性等效,自适应锁相环,确保角度估计误差几乎所有的初始条件为零。虽然众所周知,为了完整起见,我们还提出了一个PI控制器与前馈作用,确保转换器电流收敛到任意期望值。相关的理论结果和它们的鲁棒性的变化的电网参数进行了彻底的讨论和验证中具有挑战性的情况下的转换器连接到一个电网具有低短路比。
2022-01-14 cs.SY eess.SY
Model Predictive Control of Voltage Source Converter in a HVDC System
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
本文提出在高压直流系统中应用模型预测控制方法来控制电压源换流器,通过状态空间模型建模并验证了控制器的非线性开关模型。
2017-04-13 cs.SY eess.SY
A Family of Interleaved High Step-Up DC-DC Converters by Integrating a Voltage Multiplier and an Active Clamp Circuits
本文提出一族集成电压倍增器与有源钳位电路的交错式高升压DC-DC变换器,实现全软开关、低纹波和高功率密度,并通过100 kHz、1 kV、1300 W原型验证最高效率达96.5%。
2023-05-29 cs.SY eess.SY
Grid Value Analysis of Medium Voltage Back-to-Back Converter on DER Hosting Enhancement
分析了中压背靠背(MVB2B)变流器在提高分布式能源(DER)利用率和改善运行条件方面的价值。已经设计了一种系统的、可转移的和可扩展的方法,以从三个角度分析和量化增加的DER值:1)DER生成的削减减少,2)以其他方式实现DER托管水平所需的能量存储的大小减少,以及3)与基础配电电路能力相比,DER的托管容量改进。在案例研究中,所提出的方法被应用到两个公用事业配电系统的MVB2B转换器的电网价值的分析和量化,安装在配电电路,并提供给太阳能光伏(PV)DER。分析结果表明,MVB2B转换器可以提供显着的价值,光伏托管增强两个相邻的配电系统时,他们通过MVB2B转换器连接。在此基础上,本文分析和总结了MVB2B变流器在不同用户类别占主导地位的配电系统中的近似实现电网价值。
2022-03-08 cs.SY eess.SY
Variable Slope Trapezoidal Circulating Current Injection to Attenuate Capacitor Voltage Ripple in Modular Multilevel Converter Based Variable Speed Motor Drives Application
使用基于模块化多电平变换器的恒转矩变速电机驱动器的主要挑战是在低基频操作时子模块电容器电压纹波(SM-CVR)增加,这是由于SM-CVR与操作频率之间的反比关系。为了解决这个问题,一个可变斜率梯形环流(CC)与方波共模电压(CMV)一起注入。与正弦CC和正弦CMV注入相比,所提出的注入技术可以在0%至50%的范围内降低CC的峰值,从而减小器件应力并提高效率。给出了该技术的仿真结果,并与现有的喷射技术进行了比较,以显示其优越性
2022-02-03 cs.SY eess.SY
WAMS-Based Model-Free Wide-Area Damping Control by Voltage Source Converters
提出了一种新的无模型广域阻尼控制(WADC)方法,该方法可以实现模式的完全解耦,并利用并网电压源换流器(VSC)同时阻尼多个临界区域间振荡。所提出的方法是纯粹的测量为基础,不需要网络拓扑和动态模型参数的知识。因此,所设计的控制器使用VSC可以更新的控制信号在线系统的操作条件的变化。对含VSC的改进IEEE 68节点系统的数值研究表明,该方法能准确估计系统的动态模型,并能有效抑制不同工况和网络拓扑下的区域间振荡。
2021-02-10 cs.SY eess.SY
Input Voltage and Current Sensorless Control of a Single Phase AC-DC Boost Converter
本文提出一种无传感器控制方法,通过滤波变换将系统动态转化为合适形式,实现输入电压和电流的全局收敛估计,结合动态控制器进行验证。
2018-07-09 cs.SY eess.SY
A Nonlinear Controller for Parallel DC-DC Converters with ZIP Load and Constrained Output Voltage
本文提出一种基于障碍函数的自适应反步非线性控制器,用于带未知ZIP负载的并联DC-DC变换器,实现大信号下的电压调节与功率共享,并确保输出电压约束在负载突变时不被违反。
2025-02-28 cs.SY eess.SY
Input Current Sensorless Control for a AC-DC Converter with Unknown Load and Source Voltage Amplitude
Department of Electrical Engineering, Mamaghan Branch, Islamic Azad University, Mamaghan, Iran(伊斯兰阿扎德大学马马甘分校电气工程系)
本文提出一种新滤波变换,用于无传感器控制中估计AC-DC升压转换器的输入电流、输入电压幅值和负载电导,实现全局估计并保证收敛性。
2018-07-06 cs.SY eess.SY
The Voltage Regulation of a Buck Converter Using a Neural Network Predictive Controller
本文提出了一种神经网络预测控制器(NNPC)控制降压变换器。传统的控制器,如比例积分(PI)或比例积分微分(PID)的设计基于工作点附近的线性化小信号模型。因此,由于系统模型通过改变操作点而改变,因此在启动、负载变化或参考变化中控制器的性能不是最优的。神经网络预测控制器遵循传统模型预测控制器的概念,对降压变换器进行最优控制。NNPC的优点是神经网络系统辨识减少了系统模型在参数不准确时的不准确性。具有良好训练的神经网络的NNPC可以作为降压转换器的最优控制器。为了比较传统的降压变换器和NNPC的有效性,提供了仿真结果。
2020-02-06 cs.SY eess.SY
A Novel Approach to Evaluating Battery Charger Controller Design with Nonlinear PID Controller in an Extendable CHIL Setup
针对电力电子变换器评估难题,本文提出基于MATLAB/Simulink与Python交互的低成本CHIL方法,采用非线性PID控制器及CC-CV技术对96S1P电池组充电建模测试,用于概念验证与控制器训练。
2024-05-21 cs.SY eess.SY
Real-time Control of Battery Energy Storage Systems to Provide Ancillary Services Considering Voltage-Dependent Capability of DC-AC Converters
频率响应和电压支持是电网的重要辅助服务。在本文中,我们设计和实验验证了电池储能系统(BESSs)的实时控制框架,以提供辅助服务的电网。控制系统的目的是利用BESS的全部能力来提供辅助服务。以DC-AC变换器的电压依赖能力曲线和BESS的安全要求作为控制系统的约束条件。基于下垂控制方法获得初始功率设定点。为了保证转换器容量和BESS安全约束的功率设定点的可行性,最终的功率设定点计算被配制为非凸优化问题。然后,提出了一个凸的和计算效率的重新制定的原始控制问题。我们证明了所提出的凸优化给出了原非凸问题的全局最优解。通过对优化模型的可行域进行离散化,提高了算法的计算性能。我们实现了100 ms的更新时间的控制器设定值计算在实验验证的公用事业规模720 kVA / 560千瓦时BESS在EPFL校园。
2021-05-03 cs.SY eess.SY math.OC
A Non-Isolated High Step-Up Interleaved DC-DC Converter with Diode-Capacitor Multiplier Cells and Dual Coupled Inductors
本文提出了一种非隔离式高升压DC-DC变换器。建议的转换器是由一个交错的结构和二极管电容倍增器单元接口的低压可再生能源的高压配电母线。由于采用耦合电感器和二极管电容器单元,上述拓扑可以提供非常高的电压增益。耦合电感连接到二极管-电容乘法器单元,以实现输出侧的交错储能。此外,所提出的拓扑结构提供了连续的输入电流,且功率器件上的电压应力较低。减少了二极管的反向恢复问题。这种拓扑结构可以通过调整耦合电感的匝数比以减小的占空比操作。最后,将该拓扑与其它变换器进行了性能比较.文中介绍了设计考虑、工作原理、稳态分析、仿真结果和实验验证。因此,一个500-W的硬件原型,输入电压为30-V,输出电压为1000-V的构建来验证性能和理论分析。
2020-09-09 cs.SY eess.SY
Dual-Port Dynamically Reconfigurable Battery with Semi-Controlled and Fully-Controlled Outputs
针对可重构电池忽略需隔离辅助负载的问题,提出双端口拓扑与控制器,在不增加有源开关的情况下同时提供半控主端口和全控隔离辅助端口,并经仿真与实验验证。
2022-06-03 cs.SY eess.SY
Fixed-Time Voltage Regulation for Boost Converters via Unit-Safe Saturating Functions
本文针对Boost变换器电压调节问题,提出一种基于新型函数族的固定时间控制算法,结合状态观测器与扰动观测器解决抖振与不确定性,并通过仿真验证了其有效性与可部署性。
2025-08-09 cs.SY eess.SY
Design of an Efficient Three-Level Buck-Boost Converter in PSIM
本研究在PSIM中设计基于两个SEPIC的三相三电平Buck-Boost变换器,通过仿真与理论值对比验证其符合直流配电规格,为大功率高压应用提供高效方案。
2025-09-02 cs.SY eess.SY
Voltage Stability and Control of Electrical Distribution Systems with High Penetration of Power Electronic Converters
针对高渗透电力电子变换器配电系统的电压稳定性问题,提出准确评估DG影响的新技术,并利用变换器接口控制能力改善稳定裕度与系统鲁棒性。
2025-04-25 cs.SY eess.SY
Modelling and Control of a Buck Converter Using State-Space Averaging and Classical Feedback Techniques
本研究基于状态空间平均法建立DC-DC buck变换器模型,通过频域PI控制实现电压调节,仿真验证了该反馈系统在宽输入电压下的鲁棒性。
2025-07-12 cs.SY eess.SY
A Wirtinger Power Flow Jacobian Singularity Condition for Voltage Stability in Converter-Rich Power Systems
Iowa State University(爱荷华州立大学)
本文提出基于Wirtinger导数的功率流雅可比奇异性条件,用于评估换流器密集电力系统电压稳定性,提出新的电压稳定性指数C_W,并通过案例验证其比传统指数更精确。
2026-04-03 cs.SY eess.SY
Reduced Switching-Frequency Modulation Design for Model Predictive Control Based Modular Multilevel Converters
本文提出了一种新的开关算法的模块化多电平变换器(MMC),显着降低开关频率,同时满足其正常运行所需的所有控制目标。与传统的电容器电压平衡策略不同,除了子模块(SM)电容器电压,该算法在排序过程中考虑以前的开关状态。该算法被应用到一个七电平背靠背MMC-HVDC系统,并在各种运行条件下进行了测试。观察到开关频率的显着降低,对子模块电容器电压的影响微不足道。
2019-12-18 cs.SY eess.SY
Modular Medium Voltage AC to Low Voltage DC Converter for Extreme Fast Charging Applications
提出了一种用于中压(MV)AC到低压(LV)DC功率转换的模块化和可扩展的转换器;单相模块(SPM)以输入串联输出并联(ISOP)配置连接,每个SPM由有源前端(AFE)级和隔离DC-DC级组成,以达到期望的电压和功率容量。在现有技术中,需要模块之间的高速双向通信和集中式控制器来确保模块级电压和功率平衡,这严重限制了更高电压和更高电力系统的可扩展性和实际实现。此外,大电容器用于抑制AFE和DC-DC级共享的公共MV DC总线上的双线频率电压变化,该电压变化源自通过SPM的AC功率脉动。我们提出了一个全面的控制器,实现电压和功率平衡,使用完全分散控制的DC-DC阶段的基础上,只有本地传感器反馈和AFE阶段的控制,只有LV直流输出的反馈。此外,通过设计和控制实现了MV DC总线上减少的电容器需求。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。
2020-07-08 cs.SY eess.SY
Improved Dual-Output Step-Down Soft-Switching Current-Fed Push-Pull DC-DC Converter
本文提出一种双输出降压电流馈电全桥推挽DC-DC变换器的软开关方法,通过在初、次级侧分别实现零电流与零电压开关,免除了有源钳位与无源缓冲电路,有效降低了开关损耗与器件应力,并通过仿真验证了其准确性。
2023-10-24 cs.SY eess.SY
Integrated Multiport Back-to-Back Power Converter for Type-4 Wind Turbine Generator with Hybrid Energy Storage System
本文提出了一种新型的集成多端口双向背靠背功率转换器的类型4风力涡轮机,容纳电池和超级电容器的能量存储。该电路拓扑比传统配置减少了4个开关。此外,由于双降压结构嵌入在相脚中,电路没有短路路径,因此它承受短路事件的时间比正常相脚长得多,并防止在关断恢复中的反向电流。使用具有电池和超级电容器的混合储能系统有助于在阵风下平滑功率输出,并在电网故障条件下稳定直流链路电压。案例研究进行了1.5兆瓦的风力涡轮机系统。仿真结果提供了理论验证。
2022-09-13 cs.SY eess.SY
DC Microgrid based on Battery, Photovoltaic, and fuel Cells; Design and Control
微电网以使用多种可再生能源的方式提供了发电的灵活性。在过去的几年里,微电网在设计和控制策略方面成为一个非常活跃的研究领域。大多数微电网使用DC/DC转换器将可再生能源连接到负载。利用MATLAB/Simulink建立了具有3种不同能源(锂离子电池、光伏电池和燃料电池)和外部变功率负载的直流微网仿真模型,仿真结果表明,所提出的最大功率点控制器MPPT能够保证直流微网的稳定运行。三个能源通过DC/DC转换器连接到负载,每个转换器一个。这种类型的拓扑结构确保了对每个能源的保护以及负载的最佳稳定性。
2023-02-15 cs.SY eess.SY
Loss Minimization of Traction Systems in Battery Electric Vehicles Using Variable DC-link Voltage Technique -- Experimental Study
提出了一种新的可变直流链电压技术,以减少电力驱动应用的牵引损耗。一个100单元的级联多电平变换器的开发,以产生可变的直流母线电压。实验测量表明,电机附加损耗和IGBT逆变器损耗都大大降低。系统效率提高至少2%。
2020-07-14 cs.SY eess.SY
MPC-Based Fast Frequency Control of Voltage Source Converters in Low-Inertia Power Systems
可再生能源发电的快速部署导致旋转系统惯性和阻尼的显著降低,从而使电力系统中的频率控制更具挑战性。提出了一种基于模型预测控制(MPC)的新型并网发电机控制方案,旨在充分利用并网发电机的快速响应能力为系统提供快速的频率控制服务。控制器操纵转换器功率注入以限制干扰后的频率最低点和频率变化率。集中式和分散式MPC方法被认为是性能和实际实施方面的比较。特别注意的是分散控制器生成一个明确的MPC解决方案,以提高计算效率,降低硬件要求。从高保真微分代数方程模型的IEEE 39节点系统的仿真结果表明,所提出的控制方案的有效性。
2020-04-06 cs.SY eess.SY
Nonlinear Voltage Regulation of an Auxiliary Energy Storage of a Multiport Interconnection
针对由双向DC-DC变换器与发电-储能装置构成的多端口互联系统,提出一种利用部分级联结构的非线性电压控制策略,实现设定点电压调节并保证宽工作范围稳定性,数值与实验结果验证了其有效性。
2024-03-29 cs.SY eess.SY
Reduction in Circulating Current with Improved Secondary Side Modulation in Isolated Current-Fed Half Bridge AC-DC Converter
在高频Transformer的交流侧具有双向开关且在直流侧具有全桥变换器的电流馈送半桥变换器是用于车载充电应用的单级电流隔离AC-DC变换器的最佳拓扑。交流侧开关采用单相相移调制(SPSM)和断续电流相移调制(DCPSM)主动换相以实现零电流开关(ZCS)。此外,零电压导通(ZVS)实现直流侧开关。与SPSM相比,DCPSM在交流电源电压的整个电网周期内保持转换器中的恒定峰值电流。然而,恒定的峰值电流在交流电源电压的过零点附近以及在轻负载条件下会导致高循环电流。本文提出了一种改进的不连续电流相移调制(IDCPSM),以提高转换器的效率,在不同的负载条件。采用双控制变量以在交流电源电压的电网周期内保持交流侧和直流侧开关的软交换的同时主动地减小环流。一个1.5千瓦的实验室原型已经开发出实验验证的分析,设计和改进的性能,不同的负载条件。
2021-05-22 cs.SY eess.SY
Dynamic Complex-Frequency Control of Grid-Forming Converters
本文针对构网型变换器静态复下垂控制动态响应受限的问题,提出动态复频率控制方法,利用动态传递函数替代静态增益,统一处理频率与电压动态,确保小信号稳定性,并在IEEE九节点系统验证了其有效性及多变换器适用性。
2024-08-22 cs.SY eess.SY
Revisiting the Voltage-Source Behavior: Why Impedance Magnitude of Grid-Forming Converter Rises Near Fundamental Frequency?
本文研究了电网形成转换器在基频附近阻抗幅度升高的原因,揭示了主动功率控制回路的内在动态是导致此现象的根源,并提出了一个量化指标用于确定排除带宽。
2026-05-17 cs.SY eess.SY
Two-layer nonlinear control of DC-DC buck converters with meshed network topology
在本文中,我们分析了行为的降压转换器网络,包含任意的,温和的规律性假设,负载。我们的网络分析开始与电流动态的研究,我们提出了一种新的李雅普诺夫函数的电流在闭环有界积分。我们利用这些结果来分析电压和有界电流之间以及节点电压之间的相互作用特性,并提出了一种两层最优控制器,使网络电压保持在标称工作电压的紧凑邻域内。我们分析了两种方式的闭环系统的稳定性:一个考虑互连性能,产生一个较弱的ISS型属性和第二个考虑在闭环网络与分布式最优控制器。对于后者,我们提出了一种新的分布式方法来控制拉普拉斯网络使用相邻的信息,从而导致渐近稳定。我们证明了我们的结果在一个网状拓扑网络包含6个功率转换器,每个转换器喂养一个单独的恒定功率负载的值在预定范围内任意变化。
2021-12-26 cs.SY eess.SY
Voltage control of DC-DC Three level Boost converter using TS Fuzzy PI controller
Cadi Ayyad University(卡迪阿耶德大学);Reims University(兰斯大学);Laboratory of Electric Systems and Telecommunications CReSTIC(电信与电力系统实验室 CReSTIC)
本文研究了如何通过TS模糊PI控制器设计高效DC-DC三级Boost转换器的电压控制方案,利用局部模型设计PI控制器并结合TS模糊方法形成控制器,验证了其在不同扰动下的鲁棒性和整体性能。
2019-04-24 cs.SY eess.SY
Non-Isolated Single-Switch Zeta Based High-Step up DC-DC Converter with Coupled Inductor
在本文中,非隔离高升压DC-DC转换器已被提出用于可再生能源的应用。建议的结构转换器已来自基本Zeta转换器,在这两个只有一个单一的开关。在不使用开关电容的情况下,该变换器的电压增益比得到了显著提高。为了放大变换器的电压增益,采用了耦合电感。通过改变耦合电感的比例来增加和减少增益,以辅助占空比。在这种结构中,组件的数量较少。建议转换器的工作原理和评价,考虑元件的设计方法,进行了详细讨论。为了验证所提出的转换器的可行性,仿真结果已提供和评估。
2021-10-15 cs.SY eess.SY
Resilient Voltage Estimation for Battery Packs Using Self-Learning Koopman Operator
Texas Tech University(德克萨斯理工大学)
本文提出一种基于自学习Koopman算子的两阶段误差校正方案,用于在传感器攻击下实现大容量电池组的高精度实时电压估计。
2026-08-18 cs.SY eess.SY
Locating the Sources of Sub-synchronous Oscillations Induced by the Control of Voltage Source Converters Based on Energy Structure and Nonlinearity Detection
电压源换流器(VSC)控制过程中的振荡现象受到广泛关注,而振荡源的定位是抑制振荡的关键,为此提出了一种基于能量结构和非线性检测的振荡源定位方法。一方面,构建了符合能量法原理和耗散理论的能量结构来描述VSC的暂态能量流,并在此基础上定义了特征量,缩小了振荡源定位的范围;另一方面,根据VSC的自持振荡特性,应用非线性检测的指数来定位产生振荡能量的VSC。能量结构和非线性检测相结合,可以区分不同的电压源电流对振荡的贡献。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了该方案的有效性。
2023-02-17 cs.SY eess.SY