多电平电力变换器主电路拓扑分析与调制仿真

大容量是电力电子技术未来的主要发展方向,多电平变换技术是实现高电压大容量的关键,多电平变换装置主电路拓扑是研究重点。文章详细分析了多电平变换装置的几种具体主电路拓扑结构,指出了几种拓扑结构的优缺点,分析研究了级联多电平变换装置的可靠性,并对三相级联11电平变换装置进行了载波相移脉宽调制(CPSPWM)仿真分析。     

多电平电力变换装置调制策略仿真研究

多电平变换技术因具有输出波形畸变小、器件电压应力低等优点成为实现大容量电力变换的关键.任何拓扑结构的多电平变换装置都必须采用相应的控制策略对其进行有效控制.文章分析了多电平变换装置调制策略的几种具体方法,指出了几种调制策略的优缺点,并对载波组调制法进行了仿真分析验证,给出了多电平载波调制自由度组合方法,对大容量电力电子变化装置调制策略选择具有参考意义.     

基于PEM中性点移位载波调制可重构控制仿真研究

电力电子变换装置的重要发展方向是高电压大容量,多电平变换装置以电力电子模块(PEM)为基本单元,是实现高电压大容量的重要途径,可靠性是衡量模块化多电平变换装置优劣的重要性能指标。该文以电力电子模块多电平变换装置的可重构控制途径为基础,分析出了中性点移位加故障模块旁路重构法,计算出了多种故障状态下的中性点移位参数,提出了两种中性点移位载波调制(CPSPWM、SFO-CPSPWM)电力电子模块可重构控制策略,并进行了两种控制策略的对比仿真。仿真结果验证了两种载波调制可重构控制策略的有效性及正确性。     

基于冗余改进通用型多电平可重构仿真研究

多电平变换技术因具有输出波形畸变小、器件电压应力低以及电磁干扰低等优点而广泛应用于大容量电力电子变换装置。随着电平数的增多,装置拓扑结构和控制复杂性增加,使变换装置的可靠性降低。本文改进通用型多电平变换装置为对象,采用更改触发信号,重构冗余的开关状态,代替故障器件,实现期望的输出,仿真结果验证了所采用方法的有效性。     

基于交错并联的Ⅱ型五电平逆变器电路的仿真研究

研究了一种基于交错并联的Ⅱ型五电平逆变器电路。该拓扑是双BUCK电路的一种变形,可以视为双BUCK拓扑和交错并联技术结合的产物。这种拓扑减少了开关器件,降低了系统复杂度,而且提高了输出频率,大幅度减小了用于滤波的无源器件的体积。介绍了该拓扑存在的7种状态和4种模态。介绍了Ⅱ型五电平的单向仿真,详细阐述了其正弦脉宽调制.仿真结果符合之前的理论研究,说明该拓扑在大功率变换场合有其前景。     

基于交错并联的Ⅱ型五电平逆变器电路的仿真研究

研究了一种基于交错并联的Ⅱ型五电平逆变器电路。该拓扑是双BUCK电路的一种变形,可以视为双BUCK拓扑和交错并联技术结合的产物。这种拓扑减少了开关器件,降低了系统复杂度,而且提高了输出频率,大幅度减小了用于滤波的无源器件的体积。介绍了该拓扑存在的7种状态和4种模态。介绍了Ⅱ型五电平的单向仿真,详细阐述了其正弦脉宽调制。仿真结果符合之前的理论研究,说明该拓扑在大功率变换场合有其前景。     

基于载波移相SPWM的级联多电平逆变器输出特性研究

级联多电平逆变器是最适合在高压大容量环境下应用的逆变器拓扑,论文首先讨论了基于该拓扑的载波移相SPWM（CPS-SPWM）技术,接着研究了直流侧电容不均压对基于CPS-SPWM的级联多电平逆变器输出特性的影响,最后通过仿真和实验对该逆变器的输出特性进行了分析,理论计算、仿真和实验结果相符,并得出了基于CPS-SPWM的级联多电平逆变器能大幅提升等效开关频率,对直流侧电容均压要求宽松的结论。     

基于模块化多电平拓扑的双向DC/DC变换器研究

讨论了一种基于模块化多电平拓扑的双向直流变换器,这种电路继承了模块化多电平转换器的优点,具有容易模块化和冗余设计等优势。同时分析了这种电路的拓扑以及调制方法,并对其中的两种调制方法进行了仿真实验。     

ANPC五电平逆变器SVPWM与SPWM的统一理论研究

目前多自由度多电平领域的空间矢量调制(SVPWM)和三角载波正弦脉宽调制(SPWM)的统一理论研究较少。本文在线电压坐标系下,对有源中点钳位型五电平逆变器(5L-ANPC)的SVPWM调制技术进行分析,研究开关序列L和复用矢量调节系数k对SVPWM等效调制波的影响。用SPWM调制波加零序电压的方式等效SVPWM,并推导了零序电压的具体表达式。最后分析SVPWM等效调制波的具体物理意义,将SVPWM和载波层叠PD-SPWM联系起来,得出了一种可以任意选取冗余开关矢量的统一理论。并通过MATLAB/Simulink仿真验证了结论的正确性。     

多电平变换技术及其应用

介绍了多电平变换技术的发展,对多电平逆变器的电路结构以及控制策略进行了分析和比较,指出了其优缺点.最后介绍了多电平逆变技术在高电压大功率的变频调速、有源电力滤波装置和电力系统无功补偿等方面的应用情况.     

H桥级联型多电平动态电压恢复器的研究

H桥级联多电平结构的动态电压恢复器可以大大提高电压补偿容量.文中分析了三相三线制H桥级联型多电平动态电压恢复器的电路拓扑结构、电压补偿策略、PWM控制策略以及控制电路的实现.最后通过仿真验证了本文的设计方法.     

基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器

碳化硅器件的应用能够显著减小电力电子变换器的重量、体积、成本,大幅提升电力电子系统的性能。本文基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器设计,采用电压源型双PWM交-直-交变频器系统拓扑结构,前级整流部分和后级逆变均使用最新一代碳化硅器件,提出有源前端(AFE)变频器系统拓扑结构、整流与逆变系统控制策略,以及主电路参数计算方法。系统仿真和试验结果表明,该设计方式是实现船用变频器高性能、小型化的有效技术途径。     

基于IGBT及IGCT混合级联多电平变频器输出波形控制

针对传统两电平IGBT级联难提高输出电压及基于IGCT级联输出波形特性差的缺点,提出基于IGBT及IGCT混合级联多电平拓扑,采用单极性控制方法,在获得高输出电压的同时,使逆变器输出电压谐波分布于高频带,改善了输出电流品质。     

一种模块化直流变压器调制策略研究

隔离型模块化多电平直流变换器（IMMDC）是船用中压直流电力系统的关键部件，论文分析了IMMDC方波调制下桥臂压降与直流母线电压、交流侧方波电压幅值之间的关系。在此基础上，推导了IMMDC的平均等效模型，实现了电路直流回路与交流回路的解耦，针对IMMDC直流回路电流振荡问题，在方波调制的基础上提出了一种改进调制策略，在IMMDC系统中增加一个新的可控量来校正直流电流波形，进而稳定模块直流侧电容电压，提高系统的稳定性。最后，搭建了实验样机并完成了实验验证，结果表明改进调制策略能够有效地抑制直流电流的振荡，减小模块电容电压的波动，验证了所提调制策略的可行性与有效性。     

用于舰船电力推进系统的级联型高压交交变频器研究

为了解决无环流循环变频器输出频率受限的问题,本文提出了基于变压器移相级联的高压交交变频拓扑。本文采用了一种新型的基于测量每一个桥臂的管压降的零电流检测方法。为了防止了误发“假有电流”信号,设计了相应的检测电路。仿真和实验表明,该拓扑能够提高输出电压和频率,减小谐波污染,适用于高压大容量的舰船电力推进系统。     

高性能船用等离子切割电源研究

本文提出了一种逆变式全数字化等离子切割电源方案,分析了该主电路中三相电压型PWM整流器和移相全桥DC-DC变换器的特点、给出了相应控制策略。设计了一台10kW等离子切割电源,实验结果表明电源稳定可靠、性能优良,验证了本文提出的方案可行,可满足等离子切割电源的性能指标要求。     

基于MATLAB的“电力电子技术”仿真实验的研究

电力电子技术是主要研究各种电力电子器件,以及由这些电力电子器件所构成的各种变流电路和变流装置,运用这些变流装置完成对电能的变换和控制。近年来,随着功率变流技术的迅猛发展,经过变流技术处理的电能在整个国民经济的用电量中所占比例越来越大。为了方便地对这些变流电路进行仿真,采用了MATLAB的Simulink库。同时,还采用VISUALBASIC语言将电力电子变流电路的波形与MATLAB仿真界面进行链接,以便更简洁地、直观地,甚至是在无人指导的情况下,让学习者独立地完成电力电子变流电路的仿真实验。     

一种舰用电力电子变换电路的故障分析与改进

随着舰船自动化程度提高,需研制对大量低压用电设备可靠供电的变换装置。文中首先分析并选择电力变换装置的实现方案并设计出变换电路,其次针对其变换电路进行故障分析研究,提出改进措施成功地解决了该电路抗干扰能力不足的问题。实践证明基于该变换电路的电力变换装置满足船上供电需要,说明改进后电路是成功的。该设计方案可广泛应用于相关领...