五相三电平H桥逆变器的空间矢量控制算法研究

提出了一种简化的五相三电平H桥逆变器空间矢量PWM算法.该方法采用相移SPWM思想,将五相三电平H桥逆变器作为两个由单桥臂组成的五相分别予以控制.分析选择合理的工作电压矢量及开关作用顺序,计算开关周期内的各工作电压矢量的作用时间,仿真和实验结果均验证了文中提出的空间矢量PWM算法可以减小输出电压谐波.     

直接功率控制在三相光伏并网系统中的研究

逆变器的控制在光伏并网系统中起着核心的作用,在三相光伏并网系统的基础上对并网逆变器提出了一种直接功率控制的方案。直接功率控制(DPC)仅需要测量交流侧的电压与电流,通过坐标转换,计算出瞬时有功功率与无功功率,得到的结果分别与PI调节得到的参考有功功率以及给定无功功率进行比较,经过滞环比较器,开关表等环节来控制并网变流器。Matlab/Simulink仿真结果表明,并网逆变器直接功率控制方法简单,并网功率因数接近于1,电流谐波小,具有良好的动态和稳态性能。     

一种新型单相三开关光伏并网逆变器研究

光伏逆变器由于受外界因素以及逆变器的一些内在因素的影响,导致逆变器对输入电压的要求很严格。传统的逆变器加变压器的方法和多级级联的方法不能够妥善解决输入电压适应性的问题。为满足对大范围直流电压输入变化的适应性要求,同时实现光伏并网逆变器逆变与升压两个功能,提出了一种新型的单相三开关光伏并网逆变器拓扑。采用高频开关器件和反激变换器,替换了传统笨重的工频升压变压器,使得逆变器的体积、重量及成本降低,易于集成,且提高了变换效率。实时波形反馈技术的闭环SPWM（sinusoidal pulse width modulation）控制方法,可提供快速响应。通过一个小的交流滤波器可获得低谐波失真的正弦输出。对理论分析结果进行仿真验证,结果表明该新型单相三开关光伏并网逆变器具有拓扑简单,适应大范围直流输入电压变化,可靠性高等优点。     

基于单相Heric并网逆变器的模型预测电流控制

针对单相Heric并网逆变器,为了提高并网电流的电能质量,提出一种基于虚拟电压的模型预测电流控制系统策略.首先,通过分析单相Heric逆变器的工作模态,建立了单相并网系统的数学模型;其次,由于常规Heric逆变器在开关转换过程中只能输出V_(dc)、0、-V_(dc)三种基本电压值,使其输出电压跳变幅度较大,从而导致并网电流谐波含量高,因此,提出了基于伏秒平衡原理增加Heric逆变器输出虚拟电压的解决方法;最后,仿真实验验证了该控制策略的正确性和有效性.仿真实验结果表明:所提出的基于虚拟电压的MPCC策略能够改善单相Heric并网逆变器的输出电压波形,能够保证并网电流快速、准确地跟踪其电流参考值,降低了并网电流的总谐波失真率.     

单级光伏并网多逆变器系统并联交互影响分析

在弱电网条件下，多逆变器间、多逆变器与电网间的动态交互作用影响着电力系统的电能质量和稳定性，易引发谐波谐振等问题. 为了研究单级光伏并网多逆变器系统的谐波谐振特性，考虑光伏源与系统之间的交互作用，采用模态分析法对谐振问题进行了系统的分析与讨论. 首先，根据三相单级式光伏并网系统结构及控制策略，建立了多逆变器戴维南等效模型；其次，通过构建多逆变器系统节点导纳矩阵，应用了一种能够确定系统谐振频率、谐振中心以及各节点参与程度的模态分析方法，从逆变器台数、外界环境、输电距离3个方面研究了系统谐振特性与变化规律；最后，基于MATLAB/Simulink仿真平台，通过搭建三相单级式光伏并网多逆变器系统仿真模型，验证了模态分析法的正确性与有效性. 研究结果表明:当逆变器台数增加时，低频谐振频率呈降低趋势，依次为30、27、25次谐波，高频谐振频率为2 230 Hz保持不变；当外界环境温度降低时，低频谐振频率逐渐升高，依次为22、23、24次谐波，高频谐振频率固定约为2 225 Hz；当输电距离增长时，低频与高频谐振频率均逐渐降低且变得接近.      

NPC型三电平逆变器SVPWM控制研究与仿真

多电平逆变器通过对直流侧的分压和开关状态的不同组合,实现多电平阶梯波输出电压,能有效地提高逆变器系统容量和耐压水平,减小输出电压谐波和开关损耗.三电平逆变器以其优越的性能已逐步成为了大容量,高电压电机调速的主要实现方式之一.以二极管箝位型(NPC)为研究对象.分析了空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制三电平逆变器的算法原...     

一种新的多电平逆变器PWM方法及其理论分析

针对多电平逆变器的空间电压矢量数目庞大,以至于SVPwM方法难以实现的问题,研究了基于H桥五电平逆变器的载波PWM方法.根据相移SPwM方法的思想,提出调制波与载波均相移的控制方法.利用双重傅里叶变换及其相关性质,理论上定量分析和计算了PD-PSPWM和POD-PSPWM两种方法的差模电压及共模电压的谐波特性,并进行了仿真试验.理论分析和仿真结果均表明,α=π,β=π时POD-PSPwM方法可使直流电压利用率,输出差模电压和共模电压的综合性能达到最优.     

五相三电平逆变器空间矢量PWM控制研究

针对五相永磁同步电动机,构建了三电平逆变器供电的变频调速系统,对五相三电平逆变器的空间矢量PWM控制算法进行了研究.对于多相多电平逆变器来说,随着相数与电平数的增加,电压矢量与开关状态数量迅速增加.因此,在采用空间矢量PWM时,首先要合理选择输出电压矢量,并能简单、快速计算出各控制周期中作用时间;其次对输出电压矢量进行优化,合理选择开关顺序,以减少开关损耗.文中在对五相三电平逆变器电压矢量的特点和规律进行深入分析的基础上,提出一种简单实用的电压空间矢量PWM控制算法,并通过仿真实验对该控制算法进行了验证.     

级联H桥APF的CPS-TPWM调制策略及应用初探

电气化铁路牵引负荷的非线性、不对称和波动性所引起的谐波、三相不对称等,会显著影响牵引供电系统的供电质量,并联电容器组无源补偿或带有复杂降压变压器混合补偿的工程措施,其动态补偿性能较差,且系统构造复杂.基于此,提出将级联H桥多电平单相有源电力滤波器(APF)直接接入牵引供电网,并引入载波相移梯形波脉宽调制(CPS-TPWM)策略,实现系统的补偿控制.通过Matlab/Simulink环境下搭建的27个单元的单相级联H桥APF主电路和控制系统模型,仿真验证了补偿控制方案的可行性和有效性.     

PEMFC并网发电系统主动电流控制方法

负载功率变化时,由于传统PQ控制方法未充分考虑质子交换膜燃料电池(PEMFC)发电系统的实际运行特性,不能有效响应负载需求.为了使PEMFC发电系统在负载变化时准确、快速响应,根据PEMFC发电系统的运行特性和PEMFC并网PQ控制原理,建立了包含150 k W PEMFC电堆、DC/DC变换器、并网逆变器、滤波器等的PEMFC并网系统模型,并在此基础上,提出了基于PQ控制的主动电流控制方法.MATLAB仿真测试结果表明,该方法在额定和非额定输出功率条件下,均能够根据PEMFC输出特性使并网系统有效地响应负载变化,实现从电源到并网的大闭环控制,保证并网系统的稳定、可靠运行,且网侧电流谐波分别为1.76%和2.89%,满足并网要求.     

光伏并网发电系统参数协调优化方法研究

光伏并网发电系统的参数设计对其稳定运行具有重要意义,为此,提出了一种光伏并网发电系统参数的协调优化方法。该方法通过建立包含光伏电池、并网逆变器、变压器和电网的光伏发电系统小信号数学模型,利用特征值分析（根轨迹图）得到各个特征值稳定情况下的系统参数边界值;在此基础上,建立了计及小干扰稳定性、阻尼比和稳定裕度的协调优化目标函数,并采用回溯搜索算法（backtracking search algorithm,BSA）对系统参数进行优化;通过仿真测试,对比分析了参数优化前后系统的动态响应。研究结果表明,在系统遭受到小扰动后,经过参数优化的光伏并网系统能够在0.1s内达到新的平衡点稳定运行,比未优化参数的系统动态响应提高了50%。      

一种多电平逆变器的分析方法与仿真

近年来,为了解决逆变系统中主开关低耐压值与电力系统中高电压值直接匹配的矛盾,多电平逆变器在大功率场合应用越来越广泛.提出并分析了五电平逆变器的思想和工作原理,提出了适用于五电平逆变器的多载波调制技术,并对其输出电压进行了仿真分析.     

三相交流电机调速传动中的变流技术

在任何频率下，若感应电动机输出的转矩一定，则逆变器输出的电流是恒定值；当逆变器输出电流的频率变化时，感应电动机中的磁通并不改变，因而励磁电流是恒定值；感应电动机的最大转矩出现在与同步转速ｎ１相差转时，最大转矩是与逆变器输出频率无关的恒定值。马克墨菜式逆变器和串联二极管式逆变器多用作频率较低的大、中型感庆式电动机的电源，其输出波形中的高次谐波可通过多个逆变器进行级联连接消除；吕联逆变顺用作负载变动不     

基于三电平电压源变流器的同相牵引供电方案研究

提出了基于二极管箝位型三电平电压源变流器的同相供电综合潮流控制器方案.综合潮流控制器(CPFC)装置主要由两个背靠背的单相二极管箝住型三电平电压源变流器构成,主要用于传递有功功率、补偿无功功率及谐波,使得牵引供电系统相对电力系统而言,是一个三相对称纯阻性网络.分析了三电平电压源变流器的主电路结构,提出了三电平载波PWM电流控制和电容中点电压平衡控制策略.Matlab/Simulink仿真结果,验证了该方案的正确性.     

基于改进双闭环控制的光伏并网系统研究

光伏并网系统在光照太强的情况下往往出现输入功率与输出功率不匹配,导致直流母线电容上电压过高的危害.针对这一现象提出一种新型的控制策略,对Boost电路采用三环控制的方案,即传统的电压外环和电流内环再加上直流母线电压保护环,使电路在直流母线电容电压上升时,能自动调节输入功率以匹配输出功率,保证系统额定功率输出,避免系统因直流母线过电压故障导致的系统功率丢失,以提高光伏并网系统工作的可靠性.文中采用两级式结构的单相光伏并网系统,对其控制系统进行了详细地分析设计,并通过PSIM软件进行仿真,验证了该控制策略的有效性.     

单相桥式SPWM电压型逆变器死区效应研究

分析了电压型SPWM逆变器的工作原理,详细讨论了死区时间对电压型逆变器输出电压的影响,特别是在载波频率很高的情况下,死区使得输出基波电压下降,输出电压低次谐波含量增加,相位发生变化,通过Matlab建立桥式逆变器的模型,对结论进行了验证。     

MMC电容电压均衡控制策略

电容电压的平衡是模块化多电平换流器正常运行的前提,是所有控制算法必须考虑的基本问题。介绍模块化多电平换流器的基本运行原理,研究了载波移相在模块化多电平中的应用。为抑制电容电压的不平衡,设计了电容电压均衡控制器,最后在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果表明设计的控制器能较好地稳定电容电压。     

用于大容量传动系统的电压源逆变器并联技术研究

在大容量特别是大电流的电机传动系统中,逆变器需要采用多个逆变模块并联的结构.文中对2个电压源逆变器通过均流电抗器并联带三相电机负载的传动系统进行了分析.围绕并联技术的均流问题,借鉴电源模块的并联控制,提出了同步坐标系下转速电流双闭环的主从控制策略,通过共用转速调节器实现负载均分,并对电路中的零序电流进行控制.仿真和实验结果表明,该控制策略在保证电机动态性能较好的基础上实现了逆变器均分负载电流.     

一种模块化多电平换流器数学模型的建立方法

模块化多电平换流器是一种新型的高压直流输电拓扑结构,它有着两电平电压源型拓扑结构不可比拟的优点,引起了国内外学术界和工业界的高度重视.模块化多电平换流器正确的数学模型能够很好的反映系统运行时的特性,为系统故障保护、优化控制以及参数的设计将提供强大的理论保障.深入研究了模块化多电平换流器的基本原理,建立了相应数学模型,推导出了电容电压,上下桥臂电流,相间环流的时域解析表达式.     

五电平变频器仿真模型的建立

变频器在工农业、国防等领域做出巨大贡献的同时,也产生了一些显著的负面效应。PWM变频器在应用中会产生共模电压。共模电压在IGBT的高速开关期间会产生高频充放电电流,这个电流通过电机内部的寄生电容产生流入地线的漏电流。漏电流过大将对电源产生电磁干扰;感应的轴电压过高还会使电机轴承过早损坏,从而影响系统运行的可靠性。提出了一种新的五电平变频器模型,与两电平逆变器和被常规的脉宽调制控制的嵌位电压相比,所提出的五电平变频器可以使产生的共模电压从最大值到最小值之间明显的降低,并且不会使交流驱动电机的控制效果下降。