定 價：116 元
叢書名：智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備叢書國家出版基金項目
- 作者：陳武，寧光富，劉芳，辛德鋒
- 出版時間：2022/12/1
- ISBN：9787030742223
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TM61
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書重點闡述了非隔離型與隔離型大功率高壓直流變換器的電路拓?fù)渑c相應(yīng)的控制技術(shù)。首先，針對非隔離型方案，提出諧振開關(guān)電容升壓和LC并聯(lián)諧振升壓兩種結(jié)構(gòu)，分別實現(xiàn)開關(guān)管的零電流開關(guān)(ZCS)和零電壓開關(guān)(ZVS)。其次，針對隔離型方案，提出一種支干分流思想，實現(xiàn)主開關(guān)管的ZCS，顯著降低了變換器的開關(guān)損耗。基于支干分流思想，提出一系列ZCS直流升壓變換器。再次，針對定脈寬變頻調(diào)制LC串聯(lián)諧振變換器，分析其高頻變壓器磁芯磁密變化情況，并提出一種非對稱定脈寬變頻調(diào)制策略，徹底消除了高磁密工作模式，避免了變壓器飽和問題。最后，研制了模塊化IPOS型、高頻諧振型和中頻型三套±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器，并在中國電力科學(xué)研究院有限公司張北新能源基地成功示范應(yīng)用。
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目錄
“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備叢書”序
序
前言
第1章 概述 1
1.1 新能源中壓交/直流并網(wǎng)匯集技術(shù)方案 1
1.2 新能源直流并網(wǎng)MV DC/DC變換器技術(shù)要求 5
1.3 非隔離型MV DC/DC變換器 6
1.3.1 電感升壓類 7
1.3.2 開關(guān)電容類 8
1.3.3 諧振升壓類 9
1.4 隔離型MV DC/DC變換器 10
1.4.1 多模塊組合類 10
1.4.2 單模塊大容量類 13
參考文獻(xiàn) 17
第2章 諧振開關(guān)電容升壓變換器 20
2.1 工作原理 20
2.2 與其他方案的比較分析 26
2.3 仿真與實驗驗證 28
2.4 其他類型諧振開關(guān)電容升壓變換器 31
2.4.1 高增益型諧振開關(guān)電容變換器 32
2.4.2 低電壓應(yīng)力型諧振開關(guān)電容變換器 32
2.5 本章小結(jié) 34
參考文獻(xiàn) 35
第3章 LC并聯(lián)諧振升壓變換器 36
3.1 工作原理 36
3.2 特性分析與參數(shù)設(shè)計 41
3.3 仿真驗證 46
3.3.1 穩(wěn)態(tài)仿真 46
3.3.2 動態(tài)仿真 47
3.3.3 對比仿真 48
3.4 實驗驗證 52
3.4.1 控制電路設(shè)計 52
3.4.2 樣機參數(shù) 52
3.4.3 穩(wěn)態(tài)實驗 53
3.4.4 動態(tài)實驗 55
3.5 本章小結(jié) 56
第4章 支干分流型零電流開關(guān)全橋變換器 57
4.1 變換器主電路及其工作原理 57
4.2 參數(shù)設(shè)計 61
4.2.1 匝比N1和N2 62
4.2.2 電感Lt 64
4.2.3 輸出濾波電容Co1和Co2 64
4.2.4 輔變壓器Tr2的漏感 65
4.3 支干分流思想 66
4.4 N2對功率損耗的影響 66
4.5 實驗驗證 71
4.6 本章小結(jié) 75
參考文獻(xiàn) 76
第5章 支干分流型零電流開關(guān)諧振全橋變換器 77
5.1 變換器主電路及其工作原理 77
5.2 參數(shù)設(shè)計 80
5.2.1 匝比N1和N2 83
5.2.2 諧振電容Cr 84
5.2.3 諧振電感Lr 85
5.2.4 匝比N2和諧振電容Cr的優(yōu)化設(shè)計 85
5.3 仿真驗證 88
5.3.1 匝比N2和諧振電容Cr的影響 88
5.3.2 匝比N1的影響 91
5.4 實驗驗證 93
5.5 本章小結(jié) 98
第6章 低電壓應(yīng)力的支干分流型DC/DC變換器 99
6.1 輔助開關(guān)管低電壓應(yīng)力的支干分流型ZCS諧振全橋變換器 99
6.1.1 變換器主電路及其工作原理 99
6.1.2 實驗驗證 103
6.2 支干分流型ZCS諧振三電平變換器 106
6.2.1 變換器主電路及其工作原理 106
6.2.2 實驗驗證 109
6.3 輔助開關(guān)管低電壓應(yīng)力的支干分流型ZCS諧振三電平變換器 113
6.3.1 變換器主電路及其工作原理 113
6.3.2 實驗驗證 116
6.4 本章小結(jié) 119
參考文獻(xiàn) 119
第7章 電流斷續(xù)模式大功率高壓串聯(lián)諧振變換器 120
7.1 定脈寬變頻調(diào)制 120
7.1.1 基本工作原理 121
7.1.2 磁密分析 123
7.1.3 仿真驗證 128
7.2 非對稱定脈寬變頻調(diào)制 134
7.2.1 工作原理 134
7.2.2 仿真驗證 140
7.3 實驗驗證 142
7.3.1 定脈寬變頻調(diào)制實驗 143
7.3.2 非對稱定脈寬變頻調(diào)制 146
7.4 本章小結(jié) 148
參考文獻(xiàn) 149
第8章 模塊化IPOS型±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器 151
8.1 模塊化IPOS型±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器基本原理 151
8.1.1 LLC諧振工作原理及增益特性 152
8.1.2 倍壓整流的特點及自均壓特性 158
8.2 模塊化IPOS型±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器控制策略 159
8.2.1 多模塊間交錯控制 159
8.2.2 功率模塊移相啟動策略 160
8.2.3 IPOS系統(tǒng)均壓均流特性 161
8.3 模塊化IPOS型±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器參數(shù)設(shè)計 163
8.3.1 系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)及要求 163
8.3.2 主回路參數(shù)設(shè)計與選型 165
8.3.3 仿真驗證 167
8.4 模塊化IPOS型±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器試驗驗證 168
8.4.1 62.5kW功率模塊試驗 168
8.4.2 ±35kV/500kW整機系統(tǒng)試驗 169
8.5 本章小結(jié) 171
參考文獻(xiàn) 171
第9章 高頻諧振型±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器 172
9.1 基于DCM-SRC的±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 172
9.2 關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計 173
9.2.1 匝比n 173
9.2.2 額定開關(guān)頻率fsn和諧振腔參數(shù) 174
9.2.3 輸入電容Cin 174
9.2.4 輸出濾波電容Co1和Co2 175
9.3 主開關(guān)管IGBT選型及其散熱設(shè)計 176
9.4 大功率高頻變壓器設(shè)計及高壓整流橋選型 178
9.4.1 原副邊繞組匝數(shù)N1和N2 178
9.4.2 磁芯型號 179
9.4.3 原副邊繞組材料及其布局設(shè)計 179
9.4.4 高壓整流橋 184
9.5 高頻諧振型±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器試驗驗證 184
9.5.1 ±35kV/250kW功率模塊實驗 184
9.5.2 ±35kV/500kW整機系統(tǒng)試驗 188
9.6 本章小結(jié) 192
參考文獻(xiàn) 192
第10章 中頻型±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器 193
10.1 中頻型±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 193
10.2 中頻型±35kV/500kW光伏直流并網(wǎng)變換器控制策略 194
10.2.1 模塊并聯(lián)主從控制方法 194
10.2.2 模塊并聯(lián)環(huán)流影響分析 195
10.2.3 主從控制通信系統(tǒng)設(shè)計 198
10.2.4 主從控制載波同步設(shè)計 199
10.3 關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計 200
10.3.1 系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)與要求 200
10.3.2 功率器件參數(shù)設(shè)計與選型 201
10.3.3 中頻逆變?yōu)V波器參數(shù)設(shè)計 202
10.3.4 中頻變壓器設(shè)計 206
10.3.5 中壓不控整流橋設(shè)計 207
10.4 樣機研制與試驗驗證 207
10.4.1 工程化樣機及實證平臺 207
10.4.2 系統(tǒng)啟動邏輯 209
10.4.3 并網(wǎng)試驗驗證 214
10.5 本章小結(jié) 220
參考文獻(xiàn) 221
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