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整流器
杏彩体育:兰州交通大学研究团队提出一种低谐波串联36脉波整流
为满足整流器高电压输出和提升串联12脉波整流器谐波抑制能力，兰州交通大学自动化与电气工程学院智能供电与状态感知（IPSP）实验室的王英、王亚兰、陈小强、陈涛、母秀清在2023年第19期《电工技术学报》上撰文，研究了在其直流侧设置混合电压谐波注入电路以实现低谐波运行,提出了一种使用直流侧混合脉波倍增技术的低谐波串联36脉波整流器。所提整流器器件利用率高，谐波含量低，IGBT故障下具备鲁棒性强、输出电压增益高的特点，可应用于高电压高功率变流场合。
不控型串联型12脉波整流器因其结构简单，鲁棒性强，经济性优等特点常被应用于电动车以及多电飞机电源变电等领域，但运行时网侧及直流输出侧含大量谐波，不符合适用行业标准，故需结合谐波抑制方案对其改进以满足不同工业场合谐波标准。
基于直流侧混合谐波抑制技术研究现状，从优化系统结构，提升器件利用率，增强系统稳定性，降低电能畸变出发，提出一种带直流侧混合电压谐波注入电路(Hybird Voltage Harmonic Injection Circuit，HVHIC)的低谐波串联36脉波整流器。
不控串联型12脉波整流器因其结构简单、鲁棒性强等优点常被应用于电动车以及多电飞机电源变电等领域，但应用时网侧及直流输出侧含大量谐波，不符合适用行业标准，故需结合谐波抑制方案对其改进以满足不同工业场合谐波标准。
Q短路故障时等效电路Q短路时，由于变压器绕组存在一定阻抗，注入电流ic在E、F间近似直通，此时HVHIC失效，整流系统将按基础串联型12脉波整流器特性运行。
Q开路时，注入变压器绕组为自耦连接方式，可实现基于串联型12脉波整流器的单无源电压谐波注入效果，使整流器呈现24脉波特性。
本文所提出整流器存在输入电感，故以降低输入电压THD值为目标设计了注入变压器最优电压比，可提升交流侧电能质量，而直流侧并联电容使输出波形平稳，总体上谐波抑制效果显著，可将其应用于需电气隔离的高电压增益、高功率变流场合。
HVHIC中注入变压器结构更简单，仅使用了2个二极管，且无需额外安装抽头，提升了系统的经济性和集约性；IGBT控制使用PLL实现了栅极触发电路定相，且控制过程优化了逻辑运算，具备稳定、高效的优点；所提整流器在IGBT故障时能以全无源状态运行于低谐波状态，鲁棒性强，但应尽可能避免IGBT短路故障。
兰州交通大学智能供电与状态感知（IPSP）实验室团队长期致力于储能等多源协同应急供电技术在电气化铁路中应用；多脉波整流新型拓扑建模及在新能源中的应用；人工智能和信号处理在电力系统中状态感知及应用；高速铁路双弓网离线电弧及多场耦合影响；复杂环境下的高速铁路弓-车-网-桥协同控制及供电稳定性等研究方向。近年来，该团队完成了多个国家、省基金项目研究，发表多篇学术论文，授权多项专利。王英
本工作成果发表在2023年第19期《电工技术学报》，论文标题为“基于直流侧混合电压谐波注入的低谐波串联36脉波整流器”。本课题得到国家自然科学基金项目、甘肃省科技厅自然科学重点基金项目、甘肃省教育厅博士基金项目、兰州交通大学“天佑创新团队”项目和教育部光电技术与智能控制重点实验室开放课题项目的支持。
