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用于电气化交通和智能电网应用的电力转换器、电力驱动和储能系统
拟议的特刊（SI）邀请与可再生能源、能源存储、电力转换器和用于电气化交通和智能电网应用的电驱动系统相关的投稿 [ 1 – 10 ]。特别感兴趣的主题包括：• 电力转换器、电驱动和能源存储的新兴技术；• 电力转换器、电驱动和能源存储设备的老化机制；• 用于能源存储系统（ESS）监控和管理的电子控制单元；• 充电状态（SoC）和健康状态（SoH）的在线估计；• 用于可再生能源（RES）的电力电子转换器；• 电动汽车的快速充电器和智能充电器，包括无线电力传输；• 电子交通智能电网中充电基础设施的集成；• 可再生能源和 ESS 的预测诊断；• 能源存储和可再生能源的硬件（HW）和软件（SW）的设计和验证方法； • 用于能源存储、转换和管理的嵌入式系统、机器学习（ML）、人工智能（AI）和深度神经网络（DNN）； • 将物联网（IoT）和数字化融入电子交通。
基于全 SiC 隔离 DC-DC 转换器的直流电气化铁路固定（轨道旁）储能系统
摘要：目前，在欧洲的几条铁路网络中，使用传统的直流电气化系统，既无法增加交通量，也无法使机车以标称功率运行。轨道旁储能系统 (TESS) 可以作为新建变电站的替代解决方案。TESS 限制接触线电压下降并平滑高峰交通期间吸收的功率。因此，可以在限制成本和环境影响的同时提高电力系统的效率。本文提出了一种基于全 SiC 隔离 DC/DC 转换器的 TESS 新拓扑，该转换器与锂离子电池和电流隔离相结合，为运行安全提供了重大优势。发生故障时，转换器的输入和输出端子将电气分离，并且接触线电压绝不会直接施加到电池上。此外，使用 SiC MOSFET 可以获得具有高开关频率的出色效率。本文第一部分介绍了基本 TESS 模块的主要特性，第二部分针对 1.5 kV 直流线路的典型情况提出了一种尺寸确定方法，该方法表明了使用 TESS 增强电源的局限性。最后，介绍了基本模块原型的实验结果。
基于储能集成模块化转换器的交流-直流转换系统故障恢复方案综合评估
摘要 —由于各种模块化电力电子转换器的可扩展性和灵活性，集成分体式储能组件（如电池和超级电容器）是可行且有吸引力的。本文研究了在交流-直流转换应用中使用储能集成模块化转换器的不同交流/直流故障恢复方案的运行和经济特性。基于储能系统 (ESS) 和交流和/或直流系统之间的拓扑特征，提出了四种基于储能的模块化转换器部署方案。通过案例研究，使用时域仿真验证了极端交流/直流故障条件下的运行性能，包括故障隔离和功率补偿。评估了系统损耗，并阐述了详细的设计考虑因素、主要组件使用情况和估计的资本成本。对这四种方案进行了比较并提出了选择指南。一般来说，对于这种交流-直流转换应用，具有独立 ESS 的方案由于其高度的运行灵活性而更可取。
非理想电网条件下基于SOGI的光伏三相变流器灵活并网
摘要 —本文提出了一种控制策略，用于改善光伏发电机 (PVG) 与不平衡电网之间交换的能量的电能质量。提出了一种允许在不平衡状态下控制零序的电压源逆变器 (VSI)。研究了一种基于二阶广义积分器的方法 (SOGI-BA)，该方法非常适合网络的不平衡，同时确保 PVG 与不平衡的不利影响完全隔离。研究将主要集中在三个控制目标上：平衡电流系统的生成、有功和无功功率的相关控制以及消除二频直流母线电压波动。通过 MATLAB 环境模拟的各种测试证明了这种新方法的性能。
峰值电流模式降压 DC-DC 转换器的精确平均电感电流限制方法
摘要 提出了一种用于峰值电流模式 (PCM) 控制的降压型 DC-DC 转换器的精确可编程平均电感电流限制方法。利用 Gm-C 滤波器检测与电感串联的电流检测电阻上的压降。然后，通过电压-电流 (V2I) 转换器将压降转换为电流信号。转换后的电流信号叠加在误差放大器的输出上，以调节峰值电感电流。降压转换器采用 0.18 µ m BCD 工艺设计。对于 50 m Ω /25 m Ω 的检测电阻，电流限制值分别设计为 1 A/2 A。当等效负载电阻从 10 Ω 变为 2.5 Ω/1.67 Ω 时，仿真结果表明，对于 50 m Ω /25 m Ω 的检测电阻，平均电感电流分别从 500 mA 增加到 0.9 A/1.8 A。关键词：电流限制，平均电感电流反馈，Gm-C滤波器分类：集成电路（模拟）
采用超宽带技术对分布式高压系统电源转换器进行无线脉冲宽度调制控制：预印本
摘要 — 在本研究中，我们提出了一种用于无线脉冲宽度调制 (PWM) 控制电源转换器的新方法，该方法适用于复杂配电系统中的众多电源转换器。此方法无需在分布式转换器模块之间建立多个门控/PWM 信号的物理连接。通过使用基于超宽带的通信，PWM 控制信号可以同时无缝地从中央控制器无线传输到多个转换器。系统稳定性经过彻底分析，实验结果验证了无线控制方案对于以 50 kHz 开关频率工作的降压转换器的有效性。从此设置获得的最小延迟为 5.38 μs。这种控制概念使高压电力系统中的分布式控制更容易实现，尤其是在多级架构中，即使在环境噪声恶劣的条件下也是如此。
基于平面封装技术的全SiC集成功率模块，适用于飞机应用的高效功率转换器
紧凑、轻便、高效和可靠的电源转换器是未来全电动飞机 (MEA) 的基础。支持航空航天工业电气化的核心要素是采用 SiC MOSFET 的电源模块 (PM)。为了充分利用 SiC 实现的高开关速度，并应对功率器件并联带来的挑战，必须研究新颖的 PM 概念。本文探索了高度对称的布局、低电感平面互连技术和集成缓冲电容器，以实现高效、快速开关和可靠的全 SiC PM 用于 MEA 应用。与最先进的全 SiC PM 相比，对多项性能指标的全面评估证明了所提出的设计方法和制造技术的优势。此外，通过集成温度和电流传感器，在开发的 PM 中添加了智能功能，这对于 MEA 中电力电子的安全应用至关重要。在此背景下，演示了如何使用 MOSFET 的温度敏感电气参数进行在线结温估算，从而实现非侵入式（即无需专用传感器）热监控。此外，还设计了一个高度紧凑的栅极驱动器，以减少整个系统的体积和复杂性，并将其集成在 PM 的外壳中。最后，在 PM 以 500V 和 200A 运行时测量开关波形，证明了低电感布局、集成缓冲器和栅极驱动器所带来的性能改进。
使用可再生能源系统中的背对背转换器集成到国家电网的微电网的可持续能量分配配置
1伊斯兰阿扎德大学菌属分支机构机械部，伊朗5651763764，伊朗2萨丹技术大学电气工程系（SAT），伊朗551351996，伊朗； f_zishan99@sut.ac.ir 3科学与高科技与环境科学研究所可再生能源和能源转化系，高级技术大学研究生校，克尔曼7631818356，伊朗； mahdimohkam.me@gmail.com 4计划，建筑技术系，罗马萨皮恩扎大学，通过弗拉米尼亚72，00196，意大利罗马； davide.astiasogarcia@uniroma1.it 5伦敦能源工程中心，电气和电子工程部，伦敦南岸大学，伦敦SE1 0AA，英国伦敦南岸大学 *通信：reza_alayi@iaugermi.ac.ac.ac.ir（R.A.）; siamak.hosseinzadeh@uniroma1.it（S.H.）; s.memon@lsbu.ac.uk（S.M.）;电话。： +44-（0）-20-7815-7510（S.M.）
可再生能源主导电网的并网变流器：控制策略、稳定性、应用及挑战
摘要——以可再生能源 (RES) 为主导的电网是未来电力系统的设想基础设施，其中常用的并网变流器电网跟踪 (GFL) 控制存在缺乏电网支持能力、稳定性低等问题。最近，提出了新兴的电网形成 (GFM) 控制方法来改善并网变流器的动态性能和稳定性。本文回顾了现有的并网变流器的 GFM 控制方法，并从控制结构、电网支持能力、故障电流限制和稳定性方面对它们进行了比较。考虑到故障电流限制策略的影响，提供了全面的暂态稳定性分析。此外，本文还探讨了 GFM 变流器的典型应用，例如交流微电网和海上风电场高压直流 (OWF-HVDC) 集成系统。最后，讨论了 GFM 变流器在未来应用中面临的挑战。
计划和教学大纲M.E.（电动汽车技术）
基本功率电子设备：二极管，晶闸管，双极连接晶体管，金属 - 氧化物 - 氧化物 - 高症导体效应晶体管，绝缘栅极双极晶体管，超级电容器。电源开关，驾驶员电路，电压和当前传感机制的特征，数据表。Power Converters Control : Steady state converter analysis, Steady state modeling of the power converters, DC transformer model, loss modeling, Dynamic modeling of the power converters, AC modeling of converters, state-space averaging, Linearization, Designing of the close loop control of a power converter, Transfer functions and frequency domain analysis, Extra Element Theorem, Pulse Width Modulation (PWM) control of power converters SPWM, SVPWM etc.,控制器的模拟和数字实现，应用于电力电子转换器的高级分析和控制技术。DC/DC转换器：DC – DC转换器的基本原理，降压（BUCK）转换器，升压（Boost）转换器，降压式转换器，孤立的DC – DC转换器，四方次DC – DC – DC转换器，反馈控制设计，电压模式和电流模式控制。整流器和逆变器：单相和三相二极管整流器，多相二极管整流器，主动前端整流器，整流器回路中的过滤系统，高频二极管二极管电路。单相和三相电压源逆变器，当前源逆变器，逆变器的闭环操作，逆变器的再生，多阶段逆变器。实验室工作：开放环和闭环，PWM控制技术，驾驶员电路的设计等，DC-DC和AC-DC单向和双向转换器的建模和仿真等。