基于MMC技术的高压变频器系统

介绍了当前主流高压变频器系统的拓扑结构及原理,重点分析了模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)技术原理;在此基础上提出基于MMC技术的高压变频器系统(MMC-HVI)结构,并对比级联型高压变频器分析了新系统功率单元数及电平数的选取;然后以上下桥臂12个功率单元为例,进行仿真,验证了系统拓扑结构及调制算法,并揭示本系统需要面对和解决的难题。     

基于多电平变频器的有源电力滤波器

含独立电源的级联H桥多电平变频器具有每个H桥单元结构相同、易于实现模块化设计等优点，因而在无功补偿和有源电力滤波器等领域有广泛的应用前景。在并联有源电力滤波器（APF）系统中，由于直流侧不需要提供有功功率，可充分利用级联多电平变频器的优势及载波相移PWM技术良好的谐波传输特性。提出了一种基于多电平变流器的并联APF系统的电路拓扑结构，并在交直流控制策略和系统参数设计方面进行了分析。仿真和实验结果表明，此系统动态响应速度快、补偿性能良好，验证了理论分析的正确性和实验系统的可行性。     

基于级联型多电平高压变频器的异步电机控制策略

主要介绍基于级联型多电平高压变频器的异步电机控制策略，首先介绍了多电平变频器的电路拓扑结构和基本原理，以及其载波相移SPWM控制；接着介绍了目前应用广泛的异步电机的变压变频控制并给出仿真波形和实验结果；最后重点介绍了矢量控制原理和基于模型参考自适应系统的无速度传感器的矢量控制的原理，并通过仿真验证了其结果。     

新型五电平混合级联逆变器的仿真研究

为减少传统混合级联逆变器所需的独立直流源，最近提出的一种新型混合级联逆变器。这种逆变器只需要一个直流源就可以实现三相五电平或七电平输出，缺点是，需采用一个三电平逆变单元。为此，文章提出了用两电平逆变单元代替三电平逆变单元构成另一种新型五电平混合级联逆变器，可使逆变器的电路结构得到简化。仿真证实了新型逆变器直流源以利用率下降并不显著，这种方法是可行的。     

基于二极管箝位级联拓扑变流器的直驱风电用变流技术

直接驱动型风力发电系统需要全功率变流器作为与电网的接口，多电平变流器的应用得到了广泛关注。二极管箝位五电平级联H桥拓扑，结合了二极管箝位型多电平和级联H桥多电平的优势，只需较少的箝位二极管和独立直流电源，即可进一步提高输出电压等级；使用移相变压器和12脉波整流器作为输入电路.可以方便地应用在使用多相永磁同步发电机的直驱风电系统中。基于拓扑提出了消谐波SPWM和载波相移SPWM相结合的调制方法，能够方便地对二极管箝位级联拓扑进行控制，可以进一步提高等效载波频率，减小器件损耗和滤波器体积。仿真和实验结果证实了所采用的拓扑及其控制方法的有效性。     

载波移相控制级联十一电平变频器的仿真研究

级联多电平高压大容量变流器已广泛应用于大型变频传动和电力系统,其各种拓扑结构和控制策略是研究的热点。文章对级联十一电平的电路结构和工作原理进行了介绍,用Matlab／Simulink软件在载波水平移相控制方式下进行系统仿真,并分析了输出电压波形和谐波成分。     

新型级联多电平逆变器

在传统多电平逆变器拓扑结构的基础上,提出了一种新型电路拓扑。新型电路拓扑是统一化拓扑经过简化后与传统级联H桥式电路拓扑结合得到的。新型电路拓扑相对于传统电路拓扑在器件数、直流电压源数上都具有一定的优势。详细分析了该电路拓扑的工作原理并且给出了相应的控制策略,最后通过仿真实验验证了这种拓扑的可行性。     

基于Matlab的级联型高压变频器VF控制仿真平台研究

以级联型高压变频器(CAS-HVI)系统拓扑结构及功率单元结构为对象,通过Simulink构建功率单元组、移相变压器系统以及基于载波移相SPWM(CPS-SPWM)调制原理的PWM发生器子系统,形成基于VVVF控制的CAS-HVI仿真平台。利用该平台分别对突加减负载时功率单元的输入电流、母线电压、母线电流、输出电流的变化进行定性分析,并对相间短路极端故障情况下的功率单元状态进行定性分析。该仿真平台不但能提高CAS-HVI系统的开发安全性以及开发效率,有效降低开发成本,同时也展示了仿真的高效性及便利性。     

中大功率变流技术的发展

回顾了与中大功率变流技术密切相关的各类功率半导体器件发展历程，详细介绍了当前广泛应用的IGBT，IGCT，IEGT，MTO，碳化硅功率器件及其应用特点。概述了大功率变流技术的基本电路拓扑，介绍了三电平电压源变流器、级联H桥多电平变流器以及矩阵变换器等常用拓扑。并从工业调速系统、铁路牵引系统以及公路牵引系统等实际应用出发，介绍了大功率变流器的最新应用实例，包括混合动力和纯电动汽车的驱动装置等。提出了在大功率变流领域一些有望在未来10年得到提高的关键性技术和需要特别加以关注的发展趋势。     

现代多电平逆变器拓扑

近年来对中压大功率逆变器的需求日益增加,多电平逆变器已引起人们极大的兴趣.文章对当前水平的各种多电平逆变器的拓扑,如:二极管箝位逆变器、电容器箝位逆变器、级联多电平逆变器、通用多电平拓扑、复合电平混合多电平拓扑、不对称混合多电平拓扑及软开关多电平逆变器等的工作原理作了简要的综述.     

城市轨道交通车辆DC1500V 牵引逆变器装置国产化研制

介绍了城市轨道交通车辆DC1500V VVVF逆变器装置的主要技术参数、主电路和总体结构。阐述了该逆变器的功率单元、过压抑制单元、逻辑部及保护功能。通过在地面模拟联动试验台上的试验,证明该逆变器的设计研制能满足车辆的牵引／制动运行需要.     

半桥串联谐振逆变器的非线性控制方案

本文介绍了半桥串联谐振逆变器的非线性控制方案的分析与设计,并提出了一个零电流转换非线性控制逆变器的设计.其电路拓扑包括两个功率开关、一个输出滤波器.逆变时,在功率通量回路中只有一个功率开关上有传导损耗.开关的零电流开通是通过扼流圈前级的辅助谐振回路实现的.非线性控制方案可以抑制直流输入扰动,并能对正弦脉宽调制控制进行有效的动态调节.我们使用了空间状态平均值的方法来对系统进行分析.文中以一个功率为500 W的逆变器作为设计示例,并对其性能进行评估,该逆变器在额定功率下,可以获得91%以上的效率.     

一种基于谐振缓冲器原理的三相逆变器的研究

在分析目前软开关电路以及谐振缓冲器的发展现状基础上，给出了一种带有谐振缓冲器的逆变器实现方案。该逆变器具有单相换相、逆变器主开关管工作在ＺＶＳ零电压开关以及辅开关管工作在ＺＣＳ零电流开关环境下的特点。定量分析了该谐振缓冲器的工作原理以及控制策略。仿真及实验结果证明了该电路拓扑及控制方案的可行性。文章还给出了主开关管工作在开关频率为５０ ｋＨｚ时的各种波形及实验数据     

三相四桥臂逆变器的研究

为实现三相四线的交流输出,变流器电路采取四桥臂新型拓朴结构。其控制采取了三维电压空间矢量调制,并在DSP数字平台上编程实现,实验验证该系统具有良好的输出性能。     

基于直接转矩控制的级联型高压变频器系统

首先介绍了级联型高压变频器系统拓扑结构,然后针对提高转速控制精度和转矩响应快速性的应用需求,提出了基于直接转矩控制（DTC）的高压变频器系统。在简单介绍直接转矩控制原理的基础上,构建了基于载波移相的直接转矩控制（CPS—DTC）模块,并结合级联型高压变频器系统拓扑,搭建出基于DTC控制的高压变频器系统（HVI-DTC）仿真平台。并利用该平台推演HVI—DTC的转矩响应,对比了基于VFFF控制的高压变频器系统（HVI-VF）在突加减负载时的响应结果。仿真和实验结果验证了HVI-DTC系统的可行性。     

基于高频PWM整流逆变技术的能量回馈装置研究

结合高频PWM整流逆变电路高功率因数、低谐波特性,提出了一种可实现再生能量回馈利用的装置。文中介绍了该装置的主电路拓扑结构和工作原理,并根据它的等效电路和功率平衡关系建立了数学模型。从实现单位功率因数有源逆变控制出发,设计了双闭环直接电流控制系统,利用Ziegler-Nichols整定算法得到内外环PI调节器的参数。通过Matlab/Simulink仿真表明,方案设计合理,控制系统有良好的动静态性能。     

超音频感应加热电源移相调功方法研究

在对现有感应加热电源功率调节方式比较分析的基础上,提出了一种脉宽移相调功与定角锁相控制相结合的方法来调节逆变器输出功率。该方法不仅满足了电压型逆变器的工作条件,而且实现了功率的大范围调节,主电路简单,可实现软开关。文中对输出功率与移相角的关系进行了理论分析,利用Matlab/Simulink软件搭建了仿真模型,并对该控制策略进行仿真及样机试验,结果验证了该方法的可行性。     

几种电流源逆变器主电路

本文较为详细地叙述了常用的串联二极管式电流源逆变器的主电路特点、换相过程及存在的问题,并介绍了几种值得考虑的改进型电流源逆变器主电路及其特点。