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。     

选择性谐波控制的通用优化多电平PWM方法

针对高电压和大功率电力电子应用系统,提出了一种涵盖双极性二阶、三阶和四阶拓扑结构的通用优化PWM方法,阐述了一种不对称多电平拓扑结构电路的工作原理。建立了以选择性谐波控制为约束条件和剩余电压谐波含量为优化目标函数的PWM数学模型,并对该优化PWM数学模型进行优化求解,获得不对称逆变器电路输出的优化电平幅度比和优化PWM调制的开关角;根据电平幅度比变量k设置多电平电路以及开关角来控制多电平电路输出,对其PWM的调制效果进行了分析。仿真试验表明,该通用多电平优化PWM方法能大幅度降低高电压和大功率电力电子应用系统的开关频率及与之相关的电磁干扰。     

一种新型级联多电平逆变器的研究

针对目前级联多电平逆变器的主要缺点,即需要大量的独立直流源,提出了一种新型级联多电平逆变器,该逆变器通过提高直流源的利用率达到减少直流源数的目的.新型逆变器不仅结构简单,而且控制算法也简单有效.仿真结果证实了这种新型级联逆变器是可行的.     

基于级联-并联变换器的贯通式牵引变电所系统研究

为了解决既有电气化铁路存在的电分相、无功、负序与谐波问题,以及贯通式牵引变电所容量问题,提出一种基于级联-并联变换器的贯通式牵引变电所系统。牵引变电所采用二极管钳位型三电平NPC变换器作为基本结构,同时采用变换器级联和并联实现牵引变电所的容量提升,通过载波移相空间矢量脉宽调制SVPWM策略控制变换器输出电压。深入分析变电所内变换器并联产生环流的原因,设计了将双闭环控制与下垂控制策略结合的共享同步信号环流抑制策略,并首次应用于级联-并联变换器的牵引变电所系统,抑制系统内环流。通过仿真验证该结构的可行性,并通过小功率实验平台验证控制策略与调制策略的正确性。     

一种新型单相三电平PWM整流器的研究

提出了一种新型单相三电平PWM整流器电路拓扑,详细分析了该电路的工作状态,推导了其数学模型,引入滞环电流控制来实现该电路单位功率因数和低谐波等特性.仿真结果表明:该三电平PWM整流器能有效地抑制注入电网的谐波,实现交流输入端单位功率因数和能量的双向流动,并且系统具有很好的动态特性.     

电力电子牵引变压器功率平衡控制方法研究

电力电子牵引变压器PETT(Power Electronic Traction Transformer)与传统工频牵引变压器相比具有体积小、质量轻、效率高等优点。针对采用级联H桥和双有源桥式DAB(Dual Active Bridge)变换器的PETT主电路拓扑,首先对级联H桥进行数学建模分析,在此基础上,提出一种基于平均电压调节的直流电压平衡控制方法。同时,通过分析并联输出DAB变换器传输功率不平衡的影响因素,得出其功率平衡原理,进而提出一种基于平均输出电流调节的均流控制方法。构建PETT系统仿真模型,对所提出的级联H桥直流电压平衡控制方法以及并联输出DAB变换器均流控制方法进行仿真研究。设计并搭建2个功率单元组成的PETT实验平台,对上述控制方法进行实验研究。仿真和实验结果相符,验证所提出控制方法的有效性和正确性。     

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。     

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。     

贯通式同相供电系统电能变换器的研究

研究了一种基于双PWM变换器技术的电能变换器方案,分析了电能变换器的结构和电能变换原理,针对其实现的功能和特点提出了相应的控制策略。仿真结果证明电能变换器的结构和控制策略是可行的。     

用于逆变器试验的PWM整流器及其控制策略研究

PWM整流器是一种高功率因数、低噪声静止变流器，控制策略选取是PWM整流器设计的重点。提出了一种用于新型电力机车辅助逆变器试验系统的PWM整流器，详细介绍了其工作原理和控制方法。采用该PWM整流器代替原有的风机负载，可实现系统的能流循环。在以DSP为核心的控制系统上，实现了PWM整流器的预测电流控制算法，使PWM整流器可任意调节逆变器的输出电流，并模拟不同故障情况。试验表明运用这种控制策略的PWM整流器运行稳定可靠，具有节能降噪等优越性能。     

DC／DC变换器PWM控制的一种死区时间调制方法

通过分析研究87C196MC单片机波形发生器产生PWM脉冲及死区延时的工作机理，提出一种基于单片机死区时间调制实现DC／DC变换器PWM控制的新方法，给出了其编程设计思路和理论分析，具有占空比调整范围宽，分辨率高，程序设计简便，节省运行时间等特点。阴极防腐保护恒电位仪样机的实验证明了该方法的正确性和可行性。     

单相三电平整流器建模及MATLAB仿真实现

介绍了单相三电平PWM整流器系统的数学模型算法,分析了不同PWM控制模式下整流器的状态空间方程,在此基础上通过MATLAB/Simulink实现了数学模型和离线控制器的闭环仿真实验.仿真结果表明,模型算法能反应整流器系统主要电量的变化规律,满足实时变流控制装置的开发测试要求.     

大功率变流技术与应用（五）——PWM开关模式直一直变流器

直-直变流器巳广泛用于计算机、电子装置、直流电传动和新能源中。太阳能发电、燃料电池本身只能输出较小的直流电压，其输出特性随负载变化大，因此需通过直-直变流器进行调节。多年来，随着电力电子器件和控制技术的发展，以追求紧凑、高性能、低损耗为目标，促使直-直变流器的电路拓扑、功能优化不断取得新的进步。基本电路通过重构、组合产生了各种新的变流器类型。与此同时，PWM开关模式直-直变流器的建模、软开关及各种现代控制技术的研究成果及移植应用，使得直-直变流器技术及其应用前景更加值得关注。     

交流传动互馈试验平台整流器研究

介绍了用于交流传动互馈试验平台的PWM整流器系统主电路的设计及参数选择。在以DSP为核心的控制系统上,实现了PWM整流器的同步PI电流控制。仿真与试验表明该系统不但能够提供稳定的直流电压,而且可实现网侧低谐波正弦电流控制、功率因数高以及电能的双向传输。应用于互馈试验平台中,该整流器只需提供系统的损耗功率,大大降低了整流器容量,使得采用中小功率的三相桥式四象限变流器即可完成对中大功率的试验平台供电。     

大功率电力电子变流技术在钢铁工业中的应用

讨论了当前大功率轧机主传动采用的交流调速系统,比较了交交变频,交直交变频,IGCT/IGBT三电平PWM变频等交流调速系统的特点.还介绍了中国大功率轧机主传动交流调速系统的现状与发展.     

用串联连接的电压源PWM变频器抑制变压器冲击电流的方法

提出了抑制变压器冲击电流的新方法.小功率电压源PWM变频器通过匹配的变压器与其他变压器串联.当接通的PWM变频器为阻性时,没有冲击现象发生.单相电路中,电流冲击时充当阻尼电阻的PWM变频器的额定功率为主变压器的14%,而在三相电路中为19%.利用PSCAD/EMTDC技术数字计算机仿真无法确定该方法的有效性和良好的实用性.研制了一台试验样机进行试验,结果证实所提出的方法可以完全避免冲击现象的发生.     

单相电压源PWM变流器的谐波分析

从理论上分析了单相电压源PWM变流器输入电流的谐波特性.在此基础上进一步探讨了变流器功率因数、输入电流总谐波畸变率以及等效干扰电流等与谐波分布之间的关系.最后分析了多重化变流器的输入电流谐波特性,证实多重化的确是改善变流器输入电流品质的有效手段.     

30 kW电流模式PWM控制的DC/DC功率变换器

新型３０ｋＶ电流模式ＰＷＭ控制的功率变换器采用ＮＰＴ－ＩＧＢＴ器件，无需串联隔直防偏磁电容，使用有源斜坡补偿技术，效率达到９０％，具有极好的动态响应、过流保护及模块均流并联性能，是一种具有极大功率扩容（可达到２００ｋＷ）潜力并易于工程化实现的ＩＧＢＴ功率变换器。