背靠背变流器工作原理

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背靠背换流站原理

背靠背换流站原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠背靠背换流站原理。

你说这背靠背换流站啊，就像是电力世界里的一个神奇魔法盒。

咱先想想，电就像一群调皮的小精灵，从这跑到那，要想让它们乖乖听话，按咱的要求去流动，那可得有点手段不是？背靠背换流站就是这样一个厉害的手段！
它呀，就好比是一个超级交通指挥员。

你看，在一般的输电过程中，交流电就像是个急性子，一路横冲直撞的。

可到了背靠背换流站这儿，嘿，它能把交流电给变成直流电，让这些小精灵们排好队，整整齐齐地前进。

这直流电可就不一样啦，就像训练有素的士兵，规规矩矩地按照指令行动。

然后呢，到了该去的地方，背靠背换流站又能把直流电变回交流电，让小精灵们继续欢快地工作。

你说神奇不神奇？这中间的过程就像是一场奇妙的变身秀。

而且啊，这背靠背换流站的作用可大了去了。

它能让不同地区的电网连接起来，互相帮忙，就像好邻居一样。

想象一下，如果没有它，那电力传输不就乱套啦？这边缺电，那边电多得用不完，多浪费呀！有了背靠背换流站，就可以把电合理地分配，让每个地方都能用上合适的电。

它还能提高电力传输的效率和稳定性呢！就像给电力系统打了一针稳定剂，让一切都稳稳当当的。

咱平时能舒舒服服地在家里吹着空调，看着电视，可都多亏了它呀！不然，说不定啥时候就停电啦，那多闹心啊！
所以说啊，背靠背换流站真的是电力世界里的大功臣！它默默地工作着，保障着我们的生活。

咱可得好好感谢它，珍惜这来之不易的电力呀！可别随便浪费电哦，不然多对不起背靠背换流站的辛苦付出呀！。

三相背靠背变流器的研究与实现

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三相背靠背变流器既可以运行在整流状态$
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资源短缺和环境污染已成为当前人类发展的两大重大问题% 为了使人类发展不被能源所阻碍$必须研究与开发新能源% 三相 /N3XN双向变流器是当下的热点研究课题$相比于背靠背双向变流器$三相 /N3XN双向变流器拓扑结构只是其一半$但是可以实现同样的功能$即能量的双向流动% 三相 /N3XN双向变流器由于其能够实现能量的双向传输$在电机控制&汽车电子&新能源发电等领域有非常广的应用%
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三相背靠背变流器的研究

三相背靠背变流器的研究三相背靠背变流器的研究引言背靠背（Back-to-Back）变流器是一种将电力信号从一个电网转换为另一个电网的关键设备。

在现代能源系统中，背靠背变流器发挥着重要的作用，可以实现不同电压和频率之间的电力转换。

其中，三相背靠背变流器作为最常见的一种，具有其独特的特点和应用。

本文将对三相背靠背变流器的研究进行探索和分析。

一、三相背靠背变流器的原理三相背靠背变流器由两个电力电子逆变器组成，分别称为主变流器和助变流器。

主变流器将一个电网的电能转换为中间直流连接，而助变流器则将中间直流连接转换回另一个电网。

这样一来，电力信号就可以在不同电网之间实现传递。

在三相背靠背变流器中，交流电能输入主变流器经过整流和滤波得到直流电能，再通过逆变器将直流电能转换为交流电能输出给助变流器，最终输出给另一个电网。

在这一过程中，主变流器和助变流器需要进行精确的控制和协调，以确保系统的稳定和高效运行。

二、三相背靠背变流器的特点1. 双向电力传递：三相背靠背变流器可以实现双向电力传递，可以将电网A的电能转换为电网B的电能，同时也可以将电网B的电能转换为电网A的电能。

这使得潮流和电能互换成为可能，提高了能源系统的灵活性和可靠性。

2. 宽电压和频率范围：三相背靠背变流器具有宽电压和频率范围，可以适应不同电网的要求。

这意味着它可以在各种电压和频率的电网之间进行电力转换，使得不同地区之间的电力互通更加便捷。

3. 高功率密度：由于采用了电力电子器件和高效的控制算法，三相背靠背变流器具有较高的功率密度。

这使得它在实际应用中可以实现小型化和重量轻，减小了设备占地面积和运输成本。

4. 快速响应和高效率：三相背靠背变流器具有快速响应的特点，可以实现电力传递的快速切换，保证了电网的稳定。

此外，其高效率的转换过程减少了能量损耗，降低了能源成本。

三、三相背靠背变流器的应用1. 电力系统互联互通：三相背靠背变流器在不同电网之间实现了电能互换，特别适用于电力系统互联互通。

背靠背变流器工作原理

背靠背变流器工作原理1. 背靠背变流器的概述背靠背变流器（Back-to-Back Converter）是一种电力电子装置，用于将两个不同电网之间的电能进行双向转换。

它通常由两个逆变器组成，一个逆变器将电能从一个电网转换为直流电能，另一个逆变器将直流电能转换为另一个电网的交流电能。

2. 背靠背变流器的基本组成背靠背变流器由以下几个主要部分组成： - 两个逆变器：一个逆变器用于将电能从一个电网转换为直流电能，另一个逆变器用于将直流电能转换为另一个电网的交流电能。

- 直流母线：用于连接两个逆变器，将直流电能传输给另一个逆变器。

- 控制系统：用于监测和控制背靠背变流器的运行，包括电流、电压、频率等参数的调节和保护。

3. 背靠背变流器的工作原理背靠背变流器的工作原理可以分为两个步骤：电能转换和直流电能传输。

3.1 电能转换Step 1: 逆变器1将电网1的交流电能转换为直流电能 - 首先，逆变器1通过控制开关管的开关状态，将电网1的交流电能转换为直流电能。

- 逆变器1通过桥式整流电路将交流电能转换为直流电能，并将其存储在直流母线中。

Step 2: 逆变器2将直流电能转换为电网2的交流电能 - 直流母线将存储的直流电能传输给逆变器2。

- 逆变器2通过控制开关管的开关状态，将直流电能转换为电网2的交流电能。

3.2 直流电能传输直流母线起到了连接两个逆变器的作用，它将逆变器1产生的直流电能传输给逆变器2。

直流母线上的电压和电流需要通过控制系统进行监测和控制，以确保电能的传输效率和稳定性。

4. 背靠背变流器的工作模式背靠背变流器有两种基本的工作模式：电能互换模式和电能传输模式。

4.1 电能互换模式在电能互换模式下，逆变器1和逆变器2同时工作，将两个电网之间的电能进行互换。

逆变器1将电网1的交流电能转换为直流电能，同时逆变器2将直流电能转换为电网2的交流电能。

这样，两个电网之间的电能可以实现双向的转换。

4.2 电能传输模式在电能传输模式下，逆变器1和逆变器2分别工作，其中一个逆变器将电能从一个电网转换为直流电能，另一个逆变器将直流电能转换为另一个电网的交流电能。

背靠背变流器应用场景

背靠背变流器应用场景全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：背靠背变流器是一种新型的变频调速装置，可以实现电动机的高效能运行。

它通过改变电动机的输入电压和频率来控制电机的转速，同时实现了对电机的保护和能量节约。

背靠背变流器广泛应用于工业生产中，特别适用于需要频繁调速和负载变化较大的场合。

一、背靠背变流器的应用场景1. 机床行业机床在加工过程中对转速要求较高，而且需要根据不同工件的要求随时调整转速。

背靠背变流器可以精确控制电机的转速，保证加工质量和效率。

通过背靠背变流器对电机的保护功能，延长了机床的使用寿命。

2. 水泵行业水泵的负载变化较大，常常需要调整水泵的转速来适应不同的工况。

背靠背变流器可以根据水泵负载的变化自动调整电机的输出频率和电压，保证水泵的稳定运行，并且节约能源。

3. 风机行业风机在通风、冷却等工业生产中起着重要的作用，而且负载波动较大。

背靠背变流器可以实现对风机的精准控制，随时调整转速，提高风机的效率和运行稳定性。

4. 输送设备行业输送设备在生产过程中需要根据物料的输送速度来调整输送机的转速。

背靠背变流器可以实现对输送设备的精准控制，提高输送效率，减少能源消耗。

5. 混凝土搅拌机行业混凝土搅拌机在搅拌混凝土的过程中需要精确控制转速，保证混凝土的均匀性。

背靠背变流器可以根据搅拌机的工作负载自动调整转速，提高搅拌效率，减少混凝土的浪费。

1. 高效能背靠背变流器可以在实现动力传递的实现对电动机的高效能控制，提高了电机的运行效率，减少了能源消耗。

2. 精准控制背靠背变流器可以根据负载的变化自动调整电机的输出频率和电压，实现了对电机的精准控制，确保设备的稳定运行。

4. 保护功能背靠背变流器具有超载保护功能，可以在电机过载时自动停机，避免电机受损，延长了设备的使用寿命。

5. 安全可靠背靠背变流器具有完善的安全保护措施，对电机进行全面监控，确保设备的安全可靠运行，减少了事故的发生。

三、结语第二篇示例：背靠背变流器是一种用于电能转换的装置，其应用场景非常广泛。

30kVA背靠背四象限变流器功率交换控制策略研究

ｏｐｅｒａｔｉｎｇｉｎｆｏｕｒ ห้องสมุดไป่ตู้ ｑｕａｄｒａｎｔｓ，ｔｈｅｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｆｌｏｗｏｆｅｌｅｃｔｉｒｃｌａｐｏｗｅｒａｎｄｓｅｐａｒａｔｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒａｎｄｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒａｎｌｙａｚｅｓｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｉｎｒｃｉｐｌｅｓｏｆＴｈｒｅｅ — ｐｈａｓｅｂｉｒｄｇｅｂａｃｋ — ｔｏ — ｂａｃｋｆｏｕｒｑｕａｄｒｎｔａｃｏｎｖｅｔｒｅｒｂａｓｅｄｏｎＩＧＢＴ．ｃｏｍ—
ｌａｔｅｓｉｔ．Ａｔｅｆｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈ，ｔｈｉｓｐｒｏｊｅｃｔｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｈｅｉｎｎｅｒｉｒｎｇｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ｔｈｅｏｕｔｅｒｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｎｄａｔｈｅＳＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｔｈａｔｉｓｂｓｅａｄｏｎｄｑ — ａｘｉｓｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏ１．ＢｙｕｓｉｎｇｔｈｅＰＷＭｏｆｒｅｇｕｌａｒｓａｍｐｌｉｎｇ，ｔｈｅｐｒｏｊｅｅｔｄｅｓｉｇｎｓｔｈｅＰＷＭ

二极管箝位多电平背靠背变流器

图 2-12：均压电路驱动信号
- 10 -
电力电子建模与仿真：二极管箝位多电平背靠背变流器
3.仿真结果
3.1 仿真参数的设置交流侧：输入电压 380V；频率：50Hz；线路阻抗：R=0.01Ω，L=100μH。逆变驱动信号：载波周期为 0.02/1000s，频率为 50K；信号波的周期为 100 π。 3.2 仿真结果（1）纯有功负载（有功功率为 1000W）：整流输出侧均压波形：
根据上面的框图以及原理说明可以搭建仿如下的真电路的控制器，其结构如图所示：
图 2-3：整流侧控制器仿真电路
Байду номын сангаас
2.2 逆变电路多电平逆变电路如下图：
图 2-4：多电平逆变电路
先以一相做原理分析：8 个 IGBT 开关管 S41、S42、S43、S44、S45、S46、
-4-
电力电子建模与仿真：二极管箝位多电平背靠背变流器
根据上面的均压原理可以得到以下的状态表：
表 1-2
STATE S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 T1 T2 T3 T4 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 C 与 C1 相连 C 与 C2 相连 C 与 C3 相连 C 与 C4 相连
Vb 和 Vc 信号， Vb 和这三路信号分别作为整流电路三相的控制信号波，信号波 Va 、 Vc 与三角载波比较输出三相脉冲控制信号，下图就说明了整流侧 A 相控制信号
的产生方法。获得的 A1~A8 八路信号分别控制 A 相的 8 个 IGBT 的开通和关断。

特高压直流背靠背方式和柔性直流原理介绍

（五）柔性直流输电技术原理
三、柔性直流输电技术原理
从由交流系统流入柔性直流系统的潮流可表示为：
P UsUr sin X
Q U（s Us Ur cos ) X
（1）（2）
四、柔性直流输电技术特点
四、柔性直流输电技术特点
（一）柔性直流换流器工作模式
（1）功率控制模式是指当柔性直流系统连接有源网络时，通过调整换流器输出正弦电压的幅值和与网侧电源相角差（根据公式（1）和（2））, 实现控制有功和无功功率的目的。（2）直流电压控制模式指在功率控制的基础上，通过动态的调节注入直流电容的有功功率，达到控制直流电压的主要目的。当注入有功大于负载功率时，直流电容处于充电状态，直流电压上升；反之则直流电压下降。工作在该模式下的换流站在直流系统中相当于一个平衡节点，起到有功功率平衡和直流电压维持的作用。（3）交流电压控制模式是指当柔性直流系统连接无源网络时，换流器输出一个幅值、频率、角度恒定的正弦电压，为无源网络提供电压源支撑。
三、柔性直流输电技术原理
三、柔性直流输电技术原理
（一）柔性直流输电技术
柔性直流输电指的是基于全控型器件的高压直流输电。柔性直流输电的主要工作原理是通过控制IGBT换流阀开通或关断，在交流侧调制出一个正弦电压，通过控制电压的幅值和相角实现与交流系统的功率交换。柔性直流输电的核心技术是采用可关断的电力电子器件和脉宽调制技术的电压源型换流器。
逆变和整流的区别： 1）0＜α＜π/2时，换流器工作在整流状态。 2）π/2＜α＜π时，换流器工作在逆变状态。
三相桥式整流回路三相桥式有源逆变
一、直流输电基本原理
（六）三相桥式有源逆变状态时的电压波形
一、直流输电基本原理

背靠背变流器应用场景

背靠背变流器应用场景
背靠背变流器是一种用于电力转换的设备，通常由两个相互独立的变流器组成，并通过一定的控制方式进行连接和协调工作。

它可以将直流电源转换为交流电源，并具有一定的功率因数调节和电网调节功能。

背靠背变流器的主要应用领域包括太阳能、风能、能源储存等方面。

在太阳能光伏系统中，背靠背变流器作为一种重要的能量转化设备，可以将太阳能电池板发出的直流电转换为交流电，以满足家庭用电和并网上网的需求。

此外，在储能系统上，背靠背变流器也可将电池组中储存的直流电转换为交流电，从而保证供电稳定性。

在风能发电领域，背靠背变流器发挥着重要作用。

它可以调整发电机输出的电压和电流，使它们稳定在合适的范围内，保护发电机和电网设备，提高电网的稳定性和安全性。

同时，背靠背变流器还可以将发电机输出的高压交流电转换成低压直流电，减少在转换过程中的能量损失，提高风力机的发电效率。

此外，背靠背变流器还可以抑制电网负载变化和电容器充放电等原因导致的电网电压和电流波动，保持电网的稳定性。

此外，背靠背变流器在电力系统中也有广泛的应用，如用于实现电力系统的双向输电、提高电力系统的稳定性、优化电力系统的运行等。

总的来说，背靠背变流器在新能源发电、节能减排、柔性输配电、电机变频控制等领域都有广泛的应用前景。

随着这些领域的不断发展，背靠背变流器的应用也将越来越广泛。

电力推进系统中背靠背交-直流变流器拓扑分析与控制

电力推进系统中背靠背交—直流变流器拓扑分析与控制杨荣如1，印德武2【摘要】为了解决目前舰艇直流推进电力系统中变流机组机械振动和噪声大的问题，提出了一种以三相交—直流变换和三重化直—直流变换背靠背联接的交—直流双PWM变流器电路拓扑。

通过对几种中、大功率密度交—直流PWM 变流器电路拓扑的对比分析，表明了该变流器电路拓扑的优越性。

同时，构建了以“DSP+FPGA”为核心的数字控制系统，完成了实验原理样机的研制并进行了实验验证。

实验结果证实，该变换器电路拓扑不仅实现了变流机组的所有功能，而且功率密度、波形质量等得到显著提升，振动、噪声指标分别降低了20 dB和30 dB。

【期刊名称】中国舰船研究【年(卷),期】2013(000)001【总页数】6【关键词】背靠背交—直流变流器；变流机组；电力推进；静止变流器0 引言在舰艇直流电力推进系统中，往往采用变流机组来实现舰艇的直流供电。

变流机组通常由交流机组与直流机组通过机械力矩耦合构成，因具有功率大、带负载能力强、可靠性高等优点，成为舰艇供电系统的首选。

近年来，随着国内外对舰艇隐身性能的要求越来越高，变流机组存在的机械振动、噪声以及直流机组换相火花等问题，均直接或间接影响着舰艇生命力以及其战斗力的增强。

随着电力电子技术及数字控制技术的发展，以电力电子功率器件为核心的变流器技术得到了飞速发展，从而引发了各国海军对采用功率器件构成的静止变流器来替代变流机组的思考。

早在20世纪90年代，英国海军就开始了相关的理论及实践研究，目前，已研制出静止变流器产品并已装备实船。

受半导体材料及加工技术的限制，我国对静止变流器的研究起步较晚。

但由于静止变流器的军事需求，以及其在民用生产方面的用途极其广泛，近年来，在我国取得了飞速发展，一些高校和科研院所进行了广泛而深入的研究，取得了可喜的成绩。

要实现用静止变流器替代变流机组，需要解决两个问题，即静止变流器拓扑方案问题和静止变流器的控制问题。

并联背靠背PWM变流器在直驱型风力发电系统的应用

并联背靠背PWM 变流器在直驱型风力发电系统的应用李建林,高志刚,胡书举,付勋波,许洪华(中国科学院电工研究所,北京市100080)摘要:直驱型风力发电系统需要全功率变流器,在现有器件功率水平以及开关频率等诸多因素制约下,变流器直接并联的方式具备结构简单、模块化设计、易扩展的优点。

文中通过有效的控制,使并联运行达到了大电流输入的要求,并将基于载波相移技术的背靠背脉宽调制(PWM )变流器应用在直驱型风力发电系统中,开关频率仅为1k Hz 。

实验表明,在提高等效开关频率、改善输出电流波形的同时不会带来环流问题,这在风电系统的全功率变流器中具有重要意义。

关键词:直驱型风力发电系统;背靠背PWM 变流器;并联运行;载波相移;永磁同步发电机中图分类号:TM315;TM614收稿日期:2007207218;修回日期:2007211220。

中国博士后基金资助项目(20060390092)。

0　引言随着风力发电机单机容量的日益增大,更多的风力发电机型正在被研究和开发中,就目前情况来看,双馈型风力发电机仍占主流[122],然而直驱型风力发电机组以其固有的优势也开始逐渐受到关注,例如国内新疆金风公司与国外合作已成功研制112MW ～115MW 直驱型风力发电机组并成功实现并网运行。

直驱型风力发电系统是一种新型的风力发电系统,采用风轮直接驱动多极低速永磁同步发电机发电,然后通过功率变换电路将电能转换后并入电网,省去了传统双馈式风力发电系统中的国内难以自主生产且故障率较高的齿轮箱这一部件,系统效率大为提高,有效地抑制了噪声[326]。

然而,直驱型风力发电系统需要全功率变流器,目前风电场实际运行的风电机组基本均为690V 额定电压,为了实现机组的大功率输出,功率器件需要承受大电流,在现有器件耐流水平未取得突破性进展前,多个变流器并联的方式可以满足目前这种低压、大电流场合。

将载波相移(CPS )技术与变流器并联技术结合,成功应用在直驱风电系统所需的全功率变流器中,在低开关频率下实现了系统的正常运行。

背靠背变换器的仿真研究毕业论文

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 毕业设计（论文）题目背靠背变换器的仿真研究专业电气工程及其自动化背靠背变换器的仿真研究摘要背靠背电压源型变换器在轻型直流输电系统，变速恒频风力发电系统轻型直流输电系统以及电动机变频调速中有着越来越重要的作用。

PWM 整流-PWM逆变形式的背靠背VSC不仅具有良好的输出性能，更具有良好的输入性能，可获得任意功率因数的正弦输入电流，且具有能量双向流动的良好能力。

介绍了背靠背电压源型变流器在dq同步旋转坐标系下的动态数学模型、背靠背电压源型变流器与两端交流系统互联时的功率交换控制原理。

设计了基于直接电流控制的双闭环控制器，实现了有功功率和无功功率的解耦控制，基于系统传递函数，采用极点配置的PI参数设计方法，使控制器的期望性能指标与PI参数之间建立了直接的量化关系。

最后，利用PSCAD软件搭建了背靠背VSC变换器控制仿真模型，最终通过对背靠背VSC与两端交流系统的功率交换进行控制仿真，验证了所设计控制器的有效性。

关键词：背靠背电压源型变换器、dq轴解耦控制、直接电流控制AbstractBack-to-back voltage source converter is becoming more and more important in new fields such as VSCF wind power generator system and HVDC light. back-to-back VSC in the form of PWM rectifier-PWM inverter not only has good output performance, but also has good input performance,and it can obtain sinusoidal input current with any power factor as well as a bidirectional energy flow.The dynamic mathematical model for back-to-back VSC under dq synchronous reference frame is represented as well as the power exchange control principle between converters and two side ac systems.t A dual closed loop controller based on direct current control strategy is designed for active power and reactive power exchange between the converter and two side ac systems, active power control and reactive power control are decoupled. According to the system transfer function, the direct quantitative relationship is established between the desired performance targets and PI parameters based on pole-assignment for PI parameter′s design metho d.Finally, power exchange control simulation model for back-to-back VSC based on PSCAD is set up, Power exchange control between back-to-back VSC and two side ac systems is simulated, the validity of the proposed controller is demonstrated by the simulation results.Keywords:back-to-back voltage source converter, dq axis decoupled control, direct current control目录第1章绪论 (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 背靠背VSC的研究现状 (1)1.2.1 背靠背VSC的应用情况 (1)1.2.2 VSC控制策略的研究现状 (5)第2章背靠背VSC的数学模型 (6)2.1 背靠背VSC的工作原理 (6)2.2 背靠背VSC的数学模型 (10)第3章背靠背VSC的控制器设计 (11)3.1 背靠背VSC的上层控制策略 (11)3.2 背靠背VSC的控制器设计 (12)3.2.1 背靠背VSC内环电流控制器设计 (12)3.2.2 背靠背VSC直流电压控制器设计 (15)3.2.3 背靠背VSC2侧控制器设计 (18)3.3 本章小结 (20)第4章背靠背VSC仿真运行结果 (22)4.1 背靠背VSC 系统功率控制仿真建模 (22)4.1.1 锁相环 (22)4.1.2 dq变换模块 (23)4.1.3 调制波发生模块 (23)4.1.4 上层控制模块 (24)4.1.4 PWM发生模块 (25)4.2 背靠背VSC 系统功率控制仿真结果 (28)4.2.1 直流电压控制仿真结果 (28)4.2.2 VSC1侧无功功率控制仿真结果 (28)4.2.3 VSC2侧有功功率控制仿真结果 (30)4.2.4 VSC2侧无功功率控制仿真结果 (31)结论 (33)致谢 (22)参考文献 (32)附录 (42)第1章绪论1.1 选题的背景及意义目前，以全控型器件和PWM 技术为特征的背靠背电压源型变流器（VoltageSource Converter, VSC），由于具有能够实现能量的双向流动、有功功率和无功功率可独立控制、产生的谐波含量小、直流电压可控等诸多优点，在节能与新能源备受重视的当今社会，已成为变速恒频风力发电系统、轻型直流输电系统及电动机变频调速技术的核心，从而得到了广泛的关注[1~5]。

电力推进系统中背靠背交

0引言在舰艇直流电力推进系统中，往往采用变流机组来实现舰艇的直流供电。

变流机组通常由交流机组与直流机组通过机械力矩耦合构成，因具有功率大、带负载能力强、可靠性高等优点，成为舰艇供电系统的首选。

随着电力电子技术及数字控制技术的发展，以电力电子功率器件为核心的变流器技术得到了飞速发展，从而引发了各国海军对采用功率器件电力推进系统中背靠背交—直流变流器拓扑分析与控制杨荣如1，印德武21海军装备部驻上海地区军事代表局，上海2000112中国舰船研究设计中心，湖北武汉430064摘要：为了解决目前舰艇直流推进电力系统中变流机组机械振动和噪声大的问题，提出了一种以三相交—直流变换和三重化直—直流变换背靠背联接的交—直流双PWM 变流器电路拓扑。

通过对几种中、大功率密度交—直流PWM 变流器电路拓扑的对比分析，表明了该变流器电路拓扑的优越性。

同时，构建了以“DSP+FPGA ”为核心的数字控制系统，完成了实验原理样机的研制并进行了实验验证。

实验结果证实，该变换器电路拓扑不仅实现了变流机组的所有功能，而且功率密度、波形质量等得到显著提升，振动、噪声指标分别降低了20dB 和30dB 。

关键词：背靠背交—直流变流器；变流机组；电力推进；静止变流器中图分类号：U665.14文献标志码：A文章编号：1673－3185（2013）01－117－06Topology Analysis and Control Strategy of Back-to-Back AC-DC Converters inNaval Electric Propulsion SystemsYANG Rongru 1，YIN Dewu 21Shanghai Military Representative Department ，Naval Armament Department of PLAN ，Shanghai 200011，China2China Ship Development and Design Center ，Wuhan 430064，ChinaAbstract ：This paper presents a back-to-back AC-DC converter circuit topology with a three phase AC/DC converter and a triple-channel interleaved DC/DC converter.This converter resolves the mechanical vi⁃bration and noise problem of motor units in naval DC electric propulsion parison and analysisof several other large power density AC-DC converters reveal the superiority of the proposed one.Mean⁃while ，the digital control system ，based on DSP and FPGA ，is built and a corresponding prototype convert⁃er is constructed.The experiment results show that the converter not only realizes all functions of conven⁃tional motor units and demonstrates excellent performance in power density and waveform quality ，but also reduces the vibration and noise by 20dB and 30dB.Key words ：back-to-back AC-DC converter ；motor converter ；electric propulsion ；static converter 收稿日期：2012－04－17网络出版时间：2013-01-1614:26作者简介：杨荣如（1971－），男，硕士，工程师。