三电平PWM整流器半实物研究

本文基于三电平PWM整流器数学模型,采用状态反馈解耦后双闭环调节,辅以闭环观测器估计负载电流作前馈补偿的直接电流控制方案,同时通过辨识虚拟电网磁链,代替测量电网电压锁相作为控制中的定向矢量;针对三电平变换器中点电位平衡这一固有问题,采用准确解析计算使之平衡的零序电压分量,有效消除中点电位波动。最后搭建基于硬件在回路的半实物仿真实验装置,实现了低谐波双向能量传递,动静态性能良好,验证了控制策略的可行性和有效性。     

基于载波控制三电平逆变器中点电压平衡的调制策略研究

本文分析了三电平逆变器中点电压不平衡的机理,得出了中点电压不平衡的本质原因是中点电流不为零的结论;进而从载波调制原理出发,介绍了控制中点电压的开环模型和闭环模型。仿真分析证明,开环模型虽然可以消除中点电压的低频震荡但是对于电压偏置无校正作用;闭环模型不仅可以消除中点电压的低频震荡而且可以校正直流电压的偏置,具有很高的工程实用价值;最后通过数字计算的方法,给出了基于载波控制中点电压PWM调制策略的线性工作区,且随着功率因数角的增大,此种调制策略的线性调制区变窄。     

中性点箝位型三电平单相逆变器中性点电位平衡控制方法

单相NPC逆变器可以利用现有耐压水平的开关器件实现输出谐波少、电磁干扰弱、共模电压低的高压大容量变频器,正在越来越多的应用于轨道交通等大功率驱动场合。针对单相NPC逆变器的中性点电位平衡控制问题,该文提出了通过在常规多电平载波调制的基础上利用开关冗余状态来调节电容充放电电流,控制中性点电位的控制方法。算法简单,容易实现,该方法的有效性得到了仿真结果的验证。     

逆变器控制策略对比分析和仿真验证

PWM逆变器是电力领域的重要设备,而输出电压波形控制是PWM逆变器的关键技术之一。波形控制的目标是消除波形畸变,并保证波形的高稳态精度和快速动态响应。本文首先建立单相PWM逆变器的数学模型,分析桥臂点电压和输出电流对逆变器输出电压波形的影响,然后对单电压环控制策略和电感电流反馈、电感电流反馈+负载电流前馈解耦以及电容电流反馈这3种双环控制策略分别进行理论推导分析,最后在Matlab中进行一系列仿真验证,分析对比各控制策略的稳态和动态响应性能。     

逆变器控制策略对比分析和仿真验证

PWM逆变器是电力领域的重要设备,而输出电压波形控制是PWM逆变器的关键技术之一.波形控制的目标是消除波形畸变,并保证波形的高稳态精度和快速动态响应.本文首先建立单相PWM逆变器的数学模型,分析桥臂点电压和输出电流对逆变器输出电压波形的影响,然后对单电压环控制策略和电感电流反馈、电感电流反馈+负载电流前馈解耦以及电容电流反馈这3种双环控制策略分别进行理论推导分析,最后在Matlab中进行一系列仿真验证,分析对比各控制策略的稳态和动态响应性能.     

NPC三电平逆变器改进型虚拟空间矢量调制

NPC三电平逆变器在工业环境中的应用越来越广泛,但此类逆变器存在直流母线中点电压偏移以及共模电压问题.提出一种改进型虚拟空间矢量调制策略,该调制选取共模电压较小的基本电压矢量合成虚拟矢量,改进后的调制产生的共模电压仅为传统调制的50％,并且这些虚拟矢量产生的电流均为零,直流母线中点电压得以控制.同时,改进型调制采用g-...     

PWM逆变器高性能控制技术研究

本文分析了PWM逆变器控制的特点,采用了一种高性能的双环（瞬时输出电压外环和电容电流内环）控制方法,控制系统参数利用极点配置的方法计算,计算简单。在通过仿真分析了该控制方案的可行性之后进行了实验。实验结果表明该方案简单实用,能完美地达到逆变器输出波形的各项性能指标要求,很适于应用在工业领域。     

复合母排中点电流的研究

本文以NPC三电平逆变器为例,研究了复合母排端口参数矩阵的提取方法及复合母排多端口电路模型的建模方法,并且利用母排多端口模型搭建了NPC三电平逆变器的仿真系统。根据中点电流的形成原理以及震荡的机理,分析了逆变器元件的杂散参数对中点电流的影响。测结果验证了仿真计算的可靠性与有效性,该分析和仿真计算方法可用于指导复合母排的参数计算与优化设计。     

两种非隔离型单相逆变器的比较研究

阐述了单相全桥电压型和电流型逆变电路的工作原理,在MATLAB/Simulink中给出了两种电路的具体建模过程,最后对仿真结果进行了比较分析。仿真结果表明,电压型逆变电路输出电压波形为矩形波,而电流型逆变电路输出电流波形为矩形波,并且电压和电流幅值跟输入电源电压和电流幅值相等。     

具有中点电位平衡的船用变频器三电平SVPWM过调制技术

二极管钳位型三电平电压源逆变器在过调制区由于小矢量作用时间迅速减小为0,只有中矢量及大矢量输出,常规的过调制策略容易引起中点电位偏移与波动。并且由于常规过调制采用最小相角误差方法,导致较大幅值偏差。本文提出一种新的三电平电压源逆变器过调制方法,该方法利用小矢量调节中点电位,当小矢量作用时间减小为0之后,只选择大矢量输出,大大降低中点电位偏移与波动,同时增加输出电压幅值,使其与参考电压保持一致。仿真结果表明所提出方法的有效性和可行性。     

具有中点电位平衡的船用变频器三电平SVPWM过调制技术

二极管钳位型三电平电压源逆变器在过调制区由于小矢量作用时间迅速减小为0,只有中矢量及大矢量输出,常规的过调制策略容易引起中点电位偏移与波动.并且由于常规过调制采用最小相角误差方法,导致较大幅值偏差.本文提出一种新的三电平电压源逆变器过调制方法,该方法利用小矢量调节中点电位,当小矢量作用时间减小为0之后,只选择大矢量输出,大大降低中点电位偏移与波动,同时增加输出电压幅值,使其与参考电压保持一致.仿真结果表明所提出方法的有效性和可行性.     

一种三电平H桥逆变电路低调制比时的窄脉冲补偿方法

为了保证电力电子开关器件工作在其安全工作区,开关器件均有其最小要求的开通和关断时间。基于H桥单元拓扑结构的NPC三电平逆变器中的窄脉冲会导致逆变器的输出电压和电流发生严重畸变,因此必须对这种窄脉冲进行抑制和补偿。现有的解决方法在系统低调制比时会改输出电压的基波幅值,存在窄脉冲抑制不彻底和增加低次谐波的输出含量的缺点。基于此,本文提出了一种适用于H桥单元拓扑结构的NPC三电平逆变器的窄脉冲补偿方法,对该方法进行了详细的理论分析,阐明了该方法在载波层叠SPWM调制和载波移相SPWM调制中的内在联系。在逆变器的低调制比时,该方法不会改变逆变器输出电压的基波幅值,也不会增加输出的低次谐波含量。仿真和系统试验结果证明了该方法的正确性和有效性。     

不平衡负载下船舶储能逆变器的平滑切换技术

本文针对在柴油发电机与储能系统功率平滑切换过程中,负载不平衡引起的三相电压不平衡问题,提出对应的电压正序分量与电压负序分量控制方法.通过电压外环电流内环的电压定向矢量控制,求出储能逆变器三相调制波的正序分量,并提出电压外环切换为功率外环的方法,使电源切换后发电机功率稳定上升.通过低通滤波器提取负序分量后,设计电压电流负序分量双闭环控制,使柴油发电机输出端电压不平衡度小于1％,提高船舶电站的电能质量.     

一种新型H桥五电平有源中点钳位逆变器控制策略

保持母线中点电位和悬浮电容电压的稳定是H桥型五电平有源中点钳位型逆变器稳定工作的前提。针对上述问题,本文在载波层叠调制策略的基础上,分析不同开关状态对悬浮电容电压的影响,通过选择合适的冗余开关状态实现悬浮电容电压的稳定;对于母线中点电位平衡控制问题,提出了修正H桥左右桥臂参考波电压比例分配实现平衡控制,最后通过Matlab/Simulink仿真结果验证所提控制策略的有效性。     

大功率逆变器输出波形的双环控制

根据大功率高性能逆变器技术要求,提出了一种电压外环,电流内环的双环控制方式,并通过matlab建模仿真验证了其控制方式对逆变器输出波形的改善作用。     

6/12脉动顺序控制仿真分析

针对普通晶闸管变流装置深控时功率因数以及谐波问题,本文介绍了6/12脉动双桥串联顺序控制的晶闸管变流装置.通过MATLAB仿真得到了该装置在典型触发角α下,输入电流,输出电流,输出电压波形和相应的功率因数.仿真表明:该变流装置在深控时,功率因数能够得到一定的改善,但浅控时对电网产生不容忽视的谐波危害.     

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。     

船舶并网逆变器无功补偿的协调控制策略

为满足负载在实际船舶中的无功需求,研究在电网不平衡的情况下,船舶并网逆变器输出无功功率的控制方法。针对船舶并网逆变器在电网不平衡下瞬时功率输出存在二次波动问题,提出一种改变并网电流指令中负序基波分量比重的控制策略,实现并网逆变器瞬时功率与三相并网电流协调控制,有效改善电网三相不平衡问题。仿真试验结果表明:该协调控制策略能在保证电网电能质量的前提下,实现对船舶电网的无功补偿。     

带整流负载同步发电机的电压波形分析

发电机经过变压器带整流负载工作时,发电机的输出电能品质显得尤为重要.传统的解析算法难以综合考虑发电机阻尼回路、齿槽效应、绕组分布对波形的影响,为此文中提出用二维时变场有限元和外电路耦合的方法分析发电机电压和电流波形,计算了直槽发电机线电势的波形畸变率,该方法对于准确预测发电机-整流系统性能、合理配置滤波装置有着十分重要的意义.     

升降压电路和Cuk电路的比较研究

首先介绍了升降压斩波电路和Cuk斩波电路的工作原理,然后详细推导了它们的输出电压计算公式。最后在MATLAB/Simulink中对两种电路进行了建模与仿真,并对仿真结果进行了比较分析。通过仿真实验验证了两种电路既可以升压也可以降压,同时通过仿真波形指出两种电路的差别,相对于升降压斩波电路,Cuk斩波电路的输出电压和电流波形脉动更小,而且更加利于滤波。