讲座主题：两级式单相变换器中二次谐波电流的产生机理与抑制策略

讲座人：阮新波 教授，IEEE Fellow、长江学者、国家杰青，南京航空航天大学
              张力 博士，新加坡南洋理工大学
              黄新泽 博士，南京航空航天大学

讲座摘要：

两级式单相变换器，包括两级式单相 DC-AC 逆变器和两级式单相功率因数校正变换器，是交流电和直流电之间的电能变换接口，已广泛应用于可再生能源发电系统、航空航天供电系统、不间断供电电源、服务器电源、电动汽车充电机、电机变频器、LED 照明适配器等。
在两级式单相变换器中，交流端口的瞬时功率以两倍交流电压频率脉动，导致中间直流母线端口产生两倍交流电压频率的脉动电流，即二次谐波电流。该电流会传播到 DC-DC 变换器、直流负载或直流源中，导致 DC-DC 变换器的变换效率和直流源的能量转换效率降低，并使直流源或直流负载的使用寿命缩短。因此，为提高两级式单相变换器的变换效率以及直流源的能量转换效率，并延长其使用寿命，需要抑制 DC-DC 变换器、直流负载或直流源中的二次谐波电流。本专题讲座针对无电解电容单相电力电子变换系统，系统讲授其中二次谐波电流的产生机理、传播途径和抑制策略。具体提纲如下：
第 1 节：两级式单相变换器中二次谐波电流的产生及其危害
第 2 节：两级式单相变换器中二次谐波电流抑制的基本思路
第 3 节：控制母线端口电压的 DC-DC 变换器中的二次谐波电流抑制
Buck 类 DC-DC 变换器； Boost 类 DC-DC 变换器
第 4 节：控制母线端口电流的 DC-DC 变换器中的二次谐波电流抑制
第 5 节：两级式单相变换器的无电解电容技术
无电解电容二次谐波电流补偿器的端口电流控制方法；无电解电容二次谐波电流补偿器的端口阻抗调节方法；无电解电容单相电力电子变换系统的稳定性分析和策略
第 6 节：结论

讲座人介绍：

阮新波，1991 年和 1996 年在南京航空航天大学分别获得电气技术专业学士学位和电力电子技术专业博士学位。1996 年 6 月起留校任教，2002年破格晋升为教授。2007 年 8 月至 10 月在香港理工大学电子与资讯系担任 Research Fellow，2008 年至 2011 年受聘为教育部长江学者特聘教授，在华中科技大学电气与电子工程学院工作。他长期从事电力电子技术的研究，主持包括国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目和面上项目等在内的科研项目 80 余项。获得教育部高校自然科学奖一等奖 2 项，获得省部级科技进步奖二等奖 2 项、三等奖 3 项。获得授权中国发明专利47 项，美国专利 2 项；在科学出版社出版中文专著 7 部，在 Wiley 出版社出版英文专著 1部，在 Springer 出版社各出版英文专著 2 部，在国内外期刊和重要会议上发表论文 300 多篇，其中被 SCI 收录 150 余篇、EI 收录 200 多篇。他是教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者，2015 年当选 IEEE Fellow。2014 年被评为国家科技部中青年科技创新领军人才，2012 年被 IEEE 工业电子期刊授予杰出贡献奖，2012 年被评为享受国务院特殊津贴专家。他是中国电源学会副理事长(2005~2013，2017至今)、直流电源专业委员会主任，中国航空学会航空电气专业委员会副主任委员，IEEE 工业电子学会可再生能源系统技术委员会副主席；是IEEE 工业电子期刊、IEEE 电力电子期刊等四份国际重要学术期刊的副主编，是电源学报编委会常务副主任，电工技术学报、中国电机工程学报编委。

张力，2011 年和 2017 年在南京航空航天大学分别获得电气工程与自动化专业学士学位和电力电子技术专业博士学位。2017 年 8 月至 2019年 6 月在美国田纳西大学超广域弹性电能传输网中心(CURENT)担任ResearchAssociate，2019年7月至今在新加坡南洋理工大学能源研究院工作。他长期从事可再生能源功率变换和宽禁带半导体功率变换的研究，主持新加坡光宝基金1项，作为主要技术人员参与包括国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目、美国能源部资助项目等在内的科研项目 10 项。在国内外顶级期刊和重要会议上发表论文 40 余篇，其中 SCI 收录 20 篇；获授权中国发明专利 3 项、美国专利 1 项、新加坡专利 3 项；获得 IEEE IPEMC 最佳论文奖、IEEE ECCE最佳海报论文奖；获评 2020 年 IEEE 电力电子期刊优秀审稿专家、2019~2020 连续两年IEEE 工业电子期刊杰出审稿专家。他是 IEEE 高级会员，是 IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS的副主编，担任IEEE ECCE 2019 和 IEEE ECCE 2020 直流变换技术的专题主席、IEEE IPEMC 2020 宽禁带半导体功率变换技术的专题主席、IEEE ECCE 2021 功率变换器控制技术的专题主席。

黄新泽，2014 年和 2021 年在南京航空航天大学分别获得电气工程与自动化专业学士学位和电气工程专业博士学位。博士期间从事功率电子变换技术的研究，研究领域包括新能源供电系统、脉冲电源和非隔离型直流变换器的软开关技术。以第一作者或合作作者身份在国内外期刊和重要会议上发表论文 9 篇，其中被 SCI 收录 6 篇、EI 收录 1 篇、国际会议论文 2 篇。