三电平中点电压平衡PWM控制策略研究

多电平PWM控制技术是多电平变换器研究的核心内容之一。基于传统两电平PWM技术的研究经验,经过近十几年的发展,多电平PWM控制技术己形成了几类不同的实现方法,同时新的控制方法还在涌现。但一直以来多电平的电压平衡控制就是研究的热点。本文提出了两种基于三电平SVPWM的中点电压平衡控制方法,详细介绍了每种算法的具体操作过程,并给出了改进的思路。     

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。     

三电平逆变器仿真及基于ARM的实现研究

三电平逆变器适合向高压大容量方向发展,在综合三电平逆变器技术的基础上,设计了基于电压空间矢量PWM调制的三电平逆变器。仿真研究正弦给定的逆变器输出情况,为硬件设计提供理论指导。使用ARM和FPGA搭建了硬件控制平台,系统调试获得良好的输出波形,验证了所设计系统的可行性。     

并联Buck TL直流变换器控制研究

为了降低开关管电压应力和提高负载功率,本文提出了并联三电平直流变换器方案。分析了三电平直流变换器的工作原理及其控制策略,在Matlab/Simulink平台上搭建仿真模型,实现了输出电流均流和飞跨电容稳压控制,验证了并联三电平直流变换器拓扑的优点,样机试验表明了该变换器及其控制的合理性和有效性。     

三种减少直流断路器的船舶中压直流电网拓扑结构及性能比较

为保护整流变换器及减少短路时电网中电容放电的影响,船舶中压直流电网中存在大量断路器,造成结构复杂成本高,为此本文提出三种结构的变换器,即基于级联H桥与多端DC/DC的结构(TMPDC),基于MMC整流与逆变的多级调压结构(MVR)和基于不控整流与模块化多电平变换器(MMC)驱动负载结合的结构(UR-MMC)。本文对三种结构的组成与特点进行了分析,并在电压谐波,功耗,体积,故障特性等方面进行了比较,最后通过仿真进一步阐述了不同结构在运行波形上的差异。通过各结构的特性分析,为中压直流电网在船舶上的应用提供了参考。     

基于MMC的储能型同相供电系统模型及控制策略

为解决电气化铁路中的负序问题、电分相问题和再生制动能量回收问题,研究一种储能型同相供电系统。其采用模块化多电平变流器（MMC）作为同相补偿装置,以避免基于级联H桥结构的传统系统中存在的占地大和损耗高等问题,并接入储能装置。在分析主电路工作原理和储能型同相补偿装置工作原理的基础上,建立储能型同相供电系统模型;结合牵引负荷特性划分3种工作模式,包括再生制动、削峰和填谷模式,并以相关国标限值为约束,计算各端口参考电流;提出分层协调控制策略,其中端口电流控制协调不同工作模式间的快速动态切换,荷电状态（SOC）均衡控制提高储能容量利用率。算例结果表明：系统在牵引负荷的不同工况下完成了负序的有效补偿,并且通过SOC均衡控制实现再生制动能量的高效利用;与传统系统采用的储能母线接入方式和SOC均衡控制相比,所提出的系统具有可靠性高和控制简单的优点。     

一种调控三电平NPC逆变器中点电压平衡的不对称PWM策略

三电平NPC中点电压不平衡会带来开关管电压应力增加、输出电压电流波形畸变等问题。本文通过建立NPC的受控源模型详细分析了中点电压不平衡对输出电压电流波形影响,在此基础上提出了一种新的不对称SPWM(ASPWM)方案。该方案根据中点电压的波动大小调整正负调制波的直流偏置和幅值,从而消除中点电压波动对输出电压电流的影响。最后通过RT-LABshi实时仿真试验验证了该方案的有效性。     

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.     

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。     

一种新型级联型变换器三角载波控制算法的仿真分析

级联型多电平变换器作为一种应用于高压大功率变换场合的新型变换器，其控制方法是当前的一个研究热点。基于现有的研究成果和控制自由度组合思想，讨论了一种已有的多电平变换器三角载波PWM控制方法，根据它的优缺点．提出了一种适用于级联型多电平变换器的新型PWM方法，介绍了其原理和特点。为了比较新旧算法的控制效果，采用功能强大的Matlab软件进行仿真研究，仿真结果表明，所提出的新方法不仅保持了原有的良好谐波特性，而且能够有效提高直流电压利用率，减少开关损耗。