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音像新能源大功率高压直流并网变换器陈武,宁光富,刘芳,辛德锋
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目录“智能电网技术与装备丛书”序序前言章 概述 11.1 新能源中压交/直流并网汇集技术方案 11.2 新能源直流并网MV DC/DC变换器技术要求 51.3 非隔离型MV DC/DC变换器 61.3.1 电感升压类 71.3.2 开关电容类 81.3.3 谐振升压类 91.4 隔离型MV DC/DC变换器 101.4.1 多模块组合类 101.4.2 单模块大容量类 13参考文献 17第2章 谐振开关电容升压变换器 202.1 工作原理 202.2 与方案的比较分析 26. 与实验验 282.4 类型谐振开关电容升压变换器 312.4.1 高增益型谐振开关电容变换器 322.4.2 低电压应力型谐振开关电容变换器 322.5 本章小结 34参考文献 35第3章 LC并联谐振升压变换器 363.1 工作原理 363.2 特分析与参数设计 413.3 验 463.3.1 稳态 463.3.2 动态 473.3.3 对比 483.4 实验验 523.4.1 控制电路设计 523.4.2 样机参数 523.4.3 稳态实验 533.4.4 动态实验 553.5 本章小结 56第4章 支干分流型零电流开关全桥变换器 574.1 变换器主电路及其工作原理 574.2 参数设计 614.2.1 匝比N1和N2 624.2.2 电感Lt 644.. 输出滤波电容C和Co2 644.2.4 辅变压器Tr2的漏感 654.3 支干分流思想 664.4 N2对功率损耗的影响 664.5 实验验 714.6 本章小结 75参考文献 76第5章 支干分流型零电流开关谐振全桥变换器 775.1 变换器主电路及其工作原理 775.2 参数设计 805.2.1 匝比N1和N2 835.2.2 谐振电容Cr 845.. 谐振电感Lr 855.2.4 匝比N2和谐振电容Cr的优化设计 855.3 验 885.3.1 匝比N2和谐振电容Cr的影响 885.3.2 匝比N1的影响 915.4 实验验 935.5 本章小结 98第6章 低电压应力的支干分流型DC/DC变换器 996.1 辅开关管低电压应力的支干分流型ZCS谐振全桥变换器 996.1.1 变换器主电路及其工作原理 996.1.2 实验验 1036.2 支干分流型ZCS谐振三电平变换器 1066.2.1 变换器主电路及其工作原理 1066.2.2 实验验 1096.3 辅开关管低电压应力的支干分流型ZCS谐振三电平变换器 1136.3.1 变换器主电路及其工作原理 1136.3.2 实验验 1166.4 本章小结 119参考文献 119第7章 电流断续模式大功率高压串联谐振变换器 1207.1 定脉宽变频调制 1207.1.1 基本工作原理 1217.1.2 磁密分析 17.1.3 验 1287.2 非对称定脉宽变频调制 1347.2.1 工作原理 1347.2.2 验 1407.3 实验验 1427.3.1 定脉宽变频调制实验 1437.3.2 非对称定脉宽变频调制 1467.4 本章小结 148参考文献 149第8章 模块化IPOS型±35kV/500kW光伏直流并网变换器 1518.1 模块化IPOS型±35kV/500kW光伏直流并网变换器基本原理 1518.1.1 LLC谐振工作原理及增益特 1528.1.2 倍压整流的特点及自均压特 1588.2 模块化IPOS型±35kV/500kW光伏直流并网变换器控制策略 1598.2.1 多模块间交错控制 1598.2.2 功率模块移相启动策略 1608.. IPOS系统均压均流特 1618.3 模块化IPOS型±35kV/500kW光伏直流并网变换器参数设计 1638.3.1 系统设计指标及要求 1638.3.2 主回路参数设计与选型 1658.3.3 验 1678.4 模块化IPOS型±35kV/500kW光伏直流并网变换器试验验 1688.4.1 62.5kW功率模块试验 1688.4.2 ±35kV/500kW整机系统试验 1698.5 本章小结 171参考文献 171第9章 高频谐振型±35kV/500kW光伏直流并网变换器 1729.1 基于DCM-SRC的±35kV/500kW光伏直流并网变换器拓扑结构 1729.2 关键参数设计 1739.2.1 匝比n 1739.2.2 额定开关频率fsn和谐振腔参数 1749.. 输入电容Cin 1749.2.4 输出滤波电容C和Co2 1759.3 主开关管IGBT选型及其散热设计 1769.4 大功率高频变压器设计及高压整流桥选型 1789.4.1 原副边绕组匝数N1和N2 1789.4.2 磁芯型号 1799.4.3 原副边绕组材料及其布局设计 1799.4.4 高压整流桥 1849.5 高频谐振型±35kV/500kW光伏直流并网变换器试验验 1849.5.1 ±35kV/250kW功率模块实验 1849.5.2 ±35kV/500kW整机系统试验 1889.6 本章小结 192参考文献 1920章 中频型±35kV/500kW光伏直流并网变换器 19310.1 中频型±35kV/500kW光伏直流并网变换器拓扑结构 19310.2 中频型±35kV/500kW光伏直流并网变换器控制策略 19410.2.1 模块并联主从控制方法 19410.2.2 模块并联环流影响分析 19510.. 主从控制通信系统设计 19810.2.4 主从控制载波同步设计 19910.3 关键参数设计 20010.3.1 系统设计指标与要求 20010.3.2 功率器件参数设计与选型 20110.3.3 中频逆变滤波器参数设计 20210.3.4 中频变压器设计 20610.3.5 中压不控整流桥设计 20710.4 样机研制与试验验 20710.4.1 工程化样机及实平台 20710.4.2 系统启动逻辑 20910.4.3 并网试验验 21410.5 本章小结 220参考文献 221
本书重点阐述了非隔离型与隔离型大功率高压直流变换器的电路拓扑与相应的控制技术。首先,针对非隔离型方案,提出谐振开关电容升压和LC并联谐振升压两种结构,分别实现开关管的零电流开关(ZCS)和零电压开关(ZVS)。其次,针对隔离型方案,提出一种支干分流思想,实现主开关管的ZCS,显著降低了变换器的开关损耗。基于支干分流思想,提出一系列ZCS直流升压变换器。再次,针对定脉宽变频调制LC串联谐振变换器,分析其高频变压器磁芯磁密变化情况,并提出一种非对称定脉宽变频调制策略,消除了高磁密工作模式,避免了变压器饱和问题。,研制了模块化IPOS型、高频谐振型和中频型三套±35kV/500kW光伏直流并网变换器,并在电力研究有限公司张北新能源基地成功示范应用。
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