綠色節能試驗系統關鍵技術研究

《綠色節能試驗系統關鍵技術研究》是依託華中科技大學，由鄒旭東擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：綠色節能試驗系統關鍵技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：鄒旭東
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

目前，兩級變換的交流電子負載大多僅能實現穩態線性負載特性的模擬和理想併網條件下能量高效回饋的基本要求，充其量僅能滿足被試電源老化篩選考核所要求的節能環保功能，而無法實現對被試電源動態負載（包括非線性負載）特性的嚴格測試，其優勢沒有完全發揮，套用受到了極大的局限。本項目所提出的綠色節能試驗系統，將力圖解決動態負載特性模擬和非理想條件下併網控制的技術難題。針對要解決的關鍵技術問題，本項目將摒棄傳統的兩級變換分開建模的缺陷，擬通過整體建模研究，揭示直流母線電壓波動的本質及其諧波成分與兩側交流電參數間的物理關係，解決動態負載模擬時直流母線電壓大範圍波動與瞬變能量動態平衡的難題，同時減小輸出併網電流的間諧波。在此基礎上，解決非理想併網條件下瞬變能量快速回饋和有源諧波阻尼等技術糅合的難點，以提高綠色節能試驗系統的併網穩定性和動態特性。本研究將為推進綠色節能試驗系統的實用化進程提供理論和實驗基礎。

結題摘要

目前，電力電子負載主要模擬常規負載的穩態特性，用於被試電源的老化考核；卻不能模擬不平衡負載、非線性負載、動態非線性負載時的暫態特性，用於對被試電源的完整性能測試。為此項目組從負載特性分析、模擬指令計算、電流跟蹤控制、併網饋能等方面進行了深入研究。摒棄了通常採用的查表法，提出了利用數值計算方法獲得模擬電流指令的方法，研究了數值計算方法的收斂性、準確性，從而構造出基於常規數字控制器的實時數字仿真RTDS系統，既可獲得模擬電阻電感類負載、整流型負載時的連線埠電流指令，甚至還能準確獲得模擬不同工況下電機連線埠特性時的電流指令。在此基礎上，分別在單相和三相電力電子負載系統中，設計出相應的電流控制策略。揭示了單相電力電子負載系統中直流母線電壓波動的機理及傳統雙環控制下網側電流畸變的原因，分析了基於數字濾波器的對併網諧波電流抑制技術；提出了利用併網饋能變換器對被試電源諧波電流進行補償的系統方案，研究了相應的諧波檢測算法以及複合控制器設計。在此基礎上，提出了利用電子負載模擬電機的連線埠特性，用於各類電機供電電源功率考核及性能測試的新型電力電子負載，將半實物仿真技術與負載模擬技術緊密結合，構造出以被試電源為實物的功率級硬體在迴路仿真系統。