DSP+CPLD实现CPS-SPWM下的单相多电平脉冲 被引量：17

1

作者 李淳 李建林 +1 位作者 李彩霞 张仲超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期76-78,107,共4页

载波相移调制SPWM(CPS-SPWM)技术是多重化和正弦波脉宽调制(SPWM)技术的有机结合。针对在CPS-SPWM调制下,单片DSP计数器和PWM输出口的局限,设计了一种DSP+CPLD的系统,实现了单相7电平和9电平脉冲输出。实验表明:用DSP+CPLD构成的系统突... 载波相移调制SPWM(CPS-SPWM)技术是多重化和正弦波脉宽调制(SPWM)技术的有机结合。针对在CPS-SPWM调制下,单片DSP计数器和PWM输出口的局限,设计了一种DSP+CPLD的系统,实现了单相7电平和9电平脉冲输出。实验表明:用DSP+CPLD构成的系统突破了目前单片MCU的限制,使得CPS-SPWM技术在大功率装置上应用更加灵活、实用。 展开更多

关键词 cps-spwm DSP CPLD 单相 多电平变流器

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CPS-SPWM在模块组合多电平变换器中的应用 被引量：11

2

作者 孙浩 杨晓峰 +1 位作者 支刚 郑琼林 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期131-136,共6页

模块组合多电平变换器(MMC)是一种新的拓扑结构,MMC的输出波形为多电平,有效降低了开关器件的物理开关频率和开关损耗;MMC所特有的模块化结构使其设计灵活,利于普及.本文分析了MMC的结构和工作原理,研究了载波移相脉宽调制技术(Carrier ... 模块组合多电平变换器(MMC)是一种新的拓扑结构,MMC的输出波形为多电平,有效降低了开关器件的物理开关频率和开关损耗;MMC所特有的模块化结构使其设计灵活,利于普及.本文分析了MMC的结构和工作原理,研究了载波移相脉宽调制技术(Carrier Phase-Shifted SP-WM,CPS-SPWM)在MMC中的应用特点,在此基础上提出了CPS-SPWM在MMC中的具体实现方法,仿真结果表明基于CPS-SPWM的MMC具有较大的传输带宽和较高的等效开关频率,有效抑制和消除了低次谐波,CPS-SPWM是一种适合于MMC的调制技术. 展开更多

关键词 载波移相spwm 模块化 多电平变换器 信号分配

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基于级联STATCOM的CPS-SPWM脉冲相移技术 被引量：12

3

作者 靳艳 黄晶晶 +1 位作者 同向前 高亮 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期120-125,共6页

载波移相SPWM(CPS-SPWM)技术作为级联H桥静止无功补偿器(STATCOM)最常用的调制方法,对级联H桥STATCOM输出电压精度、实时性等性能有着重要的影响。通过分析对比CPS-SPWM技术的三种脉冲生成方法—自然采样法、对称规则采样法以及不对称... 载波移相SPWM(CPS-SPWM)技术作为级联H桥静止无功补偿器(STATCOM)最常用的调制方法,对级联H桥STATCOM输出电压精度、实时性等性能有着重要的影响。通过分析对比CPS-SPWM技术的三种脉冲生成方法—自然采样法、对称规则采样法以及不对称规则采样法,提出基于不对称规则采样的CPS-SPWM脉冲相移技术,以解决传统CPS-SPWM技术在级联H桥数较多时DSP控制复杂、FPGA硬件资源不足等问题。与传统CPS-SPWM技术的仿真对比表明,当级联H桥数目较多时,所设计方法能够在保证STATCOM输出特性的基础上,有效减少硬件资源,简化了电路设计,更便于工程应用。 展开更多

关键词 载波移相spwm 级联H桥 静止无功补偿器 不对称规则采样法 脉冲相移技术

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CPS-SPWM在级联型有源电力滤波器中的应用 被引量：16

4

作者 李建林 李晶 +3 位作者 王立乔 赵栋利 张仲超 许洪华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期64-68,共5页

提出了基于载波相移-正弦脉宽调制(CPS-SPWM)技术的级联H桥型多电平变流器,它是CPS-SPWM技术与级联H桥型变流器拓扑结构的结合,同时具备二者的优点,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。文中给出了载波相移技术在级联H桥型变流器上... 提出了基于载波相移-正弦脉宽调制(CPS-SPWM)技术的级联H桥型多电平变流器,它是CPS-SPWM技术与级联H桥型变流器拓扑结构的结合,同时具备二者的优点,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。文中给出了载波相移技术在级联H桥型变流器上的具体实现方法,并将其应用在并联型有源电力滤波器(APF)中,对直流侧总电压闭环电压控制的原理进行了验证。仿真和实验结果表明,该并联型APF系统在低开关频率情况下能够准确有效地补偿谐波和无功电流,性能良好。 展开更多

关键词 载波相移-正弦脉宽调制(cps-spwm) 级联型H桥 5电平变流器 并联型APF 最小差拍控制

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单相电流型多电平逆变器的CPS-SPWM技术 被引量：1

5

作者 白志红 张仲超 《机电工程》 CAS 2007年第7期9-10,77,共3页

载波相移开关脉宽调制(CPS-SPWM)技术是一种优秀的开关调制策略,能够在较低的开关频率下实现等效高频载波的效果。通过分析一种单相电流型多电平逆变器的工作原理,提出了该类拓扑的载波相移SPWM技术。仿真和实验结果证明,采用载波相移S... 载波相移开关脉宽调制(CPS-SPWM)技术是一种优秀的开关调制策略,能够在较低的开关频率下实现等效高频载波的效果。通过分析一种单相电流型多电平逆变器的工作原理,提出了该类拓扑的载波相移SPWM技术。仿真和实验结果证明,采用载波相移SPWM进行调制,逆变器的输出电流中低次谐波基本消除,剩余谐波成分主要是载波频率的2nk(k为正整数)倍及其边带谐波。 展开更多

关键词 载波相移开关脉宽调制 电流型逆变器 多电平 单相

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基于载波相移SPWM技术的电流型有源电力滤波器的研究 被引量：58

6

作者 李建林 林平 +1 位作者 王长永 张仲超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期99-103,共5页

组合变流器载波相移SPWM技术是多重化技术和SPWM技术的有机组合。它具有等效开关频率高,开关损耗小,动态响应好,传输频带宽等优点。该文在电压型组合变流器相移SPWM技术研究的基础上,对电流型组合变流器相移SPWM技术进行了探讨。并从二... 组合变流器载波相移SPWM技术是多重化技术和SPWM技术的有机组合。它具有等效开关频率高,开关损耗小,动态响应好,传输频带宽等优点。该文在电压型组合变流器相移SPWM技术研究的基础上,对电流型组合变流器相移SPWM技术进行了探讨。并从二逻辑SPWM技术出发分析了三逻辑SPWM技术和电流型组合变流器相移SPWM技术的数学关系。在此基础上,提出一种基于载波组合相移技术的电流型有源电力滤波器,在较低的开关频率下实现了等效的高频载波效果。通过仿真和实验验证了这种技术在有源电力滤波器中的应用的实用性和可行性。 展开更多

关键词 电流型有源电力滤波器 载波相移 spwm 电网 电力系统 无功功率补偿

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采用三相四桥臂抑制逆变器共模干扰的SPWM控制策略 被引量：22

7

作者 黄劲 熊蕊 +2 位作者 王志 左文平 邹云屏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期110-115,共6页

为了减少三相三桥臂逆变器因电路不对称而产生的共模电压和电流,提出了一种基于三相四桥臂结构的正弦波脉宽调制(SPWM)控制策略。该策略是在SPWM载波移相控制技术基础上,采用跳变后移控制方法,确保任何情况下逆变器四个桥臂的输出都能... 为了减少三相三桥臂逆变器因电路不对称而产生的共模电压和电流,提出了一种基于三相四桥臂结构的正弦波脉宽调制(SPWM)控制策略。该策略是在SPWM载波移相控制技术基础上,采用跳变后移控制方法,确保任何情况下逆变器四个桥臂的输出都能达到平衡,从而抑制共模干扰的产生。与原来的三相四桥臂SPWM载波移相控制策略相比,该策略突破了SPWM调制指数必须小于0.666的限制,避免了直流电压利用率低下的缺陷,适用于在任意调制指数情况下的工作。仿真和实验证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 三相四桥臂 逆变器 正弦波脉宽调制 共模干扰 载波移相 跳变后移

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并联型三相PWM变换器双载波SPWM环流抑制策略 被引量：11

8

作者 刘清 罗安 +1 位作者 肖华根 周娟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期3121-3127,共7页

三相PWM变换器并联以及载波移相的使用能够显著增大变流器的容量并提高交流侧的电能质量,但直接并联会使系统内部产生环流,从而导致变换器损耗增加甚至系统崩溃。通过分析模块并联系统零序环流产生的原理,得出环流大小与零序开关状态相... 三相PWM变换器并联以及载波移相的使用能够显著增大变流器的容量并提高交流侧的电能质量,但直接并联会使系统内部产生环流,从而导致变换器损耗增加甚至系统崩溃。通过分析模块并联系统零序环流产生的原理,得出环流大小与零序开关状态相关,从而提出了一种双载波正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制方法,通过对开关状态的调整来实现抑制环流。该方法不需要增加额外的硬件,具有动态响应快、环流抑制效果好等优点。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 三相PWM变换器 并联模块 载波移相 环流 双载波 spwm

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载波移相SPWM开关频率的选取 被引量：16

9

作者 袁志昌 宋强 刘文华 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期37-41,共5页

载波移相正弦脉冲宽度调制(SPWM)应用于高压大容量链式多电平逆变器场合时,若载波频率太低,各载波初相位对输出电压相位影响较大,可能造成链式逆变器各单相桥输出电压基波初相位存在明显差异,引起电容电压不平衡。推导了载波移相SPWM输... 载波移相正弦脉冲宽度调制(SPWM)应用于高压大容量链式多电平逆变器场合时,若载波频率太低,各载波初相位对输出电压相位影响较大,可能造成链式逆变器各单相桥输出电压基波初相位存在明显差异,引起电容电压不平衡。推导了载波移相SPWM输出电压的数学表达式,分析了低开关频率下输出电压的谐波特性及其对逆变器运行的影响,提出应选择较高的载波频率。数字仿真和物理实验结果表明,在一相串联桥数大于4时,选择高于300Hz的载波频率,可保证各桥输出电压初相位差异小于0.5°,对电容电压的影响可忽略。 展开更多

关键词 载波移相 spwm 链式多电平逆变器 静止同步补偿器 开关频率

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相移SPWM多电平变流器有源滤波器的仿真 被引量：24

10

作者 李建林 张仲超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期27-28,共2页

通过仿真研究了级联型CPS—SPWM多电平变流器在电力有源滤波器中的应用问题。在并联有源滤波器的应用系统中,由于直流侧不需要提供有功功率,级联型多电平变流器的优势得到了充分的发挥;而CPS—SPWM技术良好的谐波传输特性也得到了良好... 通过仿真研究了级联型CPS—SPWM多电平变流器在电力有源滤波器中的应用问题。在并联有源滤波器的应用系统中,由于直流侧不需要提供有功功率,级联型多电平变流器的优势得到了充分的发挥;而CPS—SPWM技术良好的谐波传输特性也得到了良好的利用。 展开更多

关键词 相移spwm 多电平变流器 有源滤波器 仿真 拓扑结构

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新型多重载波无死区SPWM 被引量：12

11

作者 宋崇辉 刁乃哲 +2 位作者 薛志伟 孙先瑞 关健宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期1853-1863,共11页

传统正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)加入死区后会产生逆变器输出电压能力下降、出现相位偏差和电流波形畸变等问题。为了改善逆变器交流侧电流输出波形,解决传统SPWM加入死区后出现的问题,提出一种新型多重载波... 传统正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)加入死区后会产生逆变器输出电压能力下降、出现相位偏差和电流波形畸变等问题。为了改善逆变器交流侧电流输出波形,解决传统SPWM加入死区后出现的问题,提出一种新型多重载波无死区SPWM调制方法,该方法对调制波采用多重载波调制,产生多路驱动信号,并把电流矢量变换到dq轴进行滤波,根据滤波后电流的方向,采用简单的逻辑运算确定开关管的驱动信号,实现无死区效应的调制方法。该调制方法解决了传统SPWM+死区方法中死区效应导致波形畸变的问题,从根本上解决了死区问题,逆变交流侧输出波形不畸变,正弦度良好。通过理论分析和实验验证该方法的正确性。 展开更多

关键词 多重载波 死区效应 电流矢量dq轴滤波 无死区spwm 载波相移时间

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级联型多电平变流器新型载波相移SPWM研究 被引量：50

12

作者 王立乔 齐飞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期28-34,共7页

将单极性正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)引入到级联型多电平变流器中,提出一种新型载波相移SPWM策略。该策略较传统的载波相移SPWM可以节省一半的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)脉冲发生器,对级联型多电平逆变... 将单极性正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)引入到级联型多电平变流器中,提出一种新型载波相移SPWM策略。该策略较传统的载波相移SPWM可以节省一半的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)脉冲发生器,对级联型多电平逆变器的数字化实现有重要的理论和实用价值。给出新型载波相移SPWM的2种调制方式,分别推导频域调制模型,并对其谐波特性进行分析、比较和仿真验证。仿真结果表明,对于单相系统,2种方式基本相当;对于三相系统,方式二的谐波特性更好。分析新型载波相移SPWM技术的热稳定性问题,并给出其解决办法。实验结果验证了理论分析和仿真研究的正确性。 展开更多

关键词 新型载波相移spwm 级联型多电平变流器 PWM脉冲发生器 频域调制模型 热稳定性

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基于改进载波移相SPWM的链式STATCOM电容电压平衡控制策略 被引量：10

13

作者 刘正富 徐政 刘为群 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期54-58,共5页

介绍了传统载波移相SPWM及脉冲循环换位调制策略,指出了上述方法由于级联H逆变桥的电路参数及损耗差异等因素,无法真正实现链式STATCOM的电容电压平衡。笔者通过对传统载波移相SPWM调制策略进行改进,提出了一种新的链式STATCOM电容电压... 介绍了传统载波移相SPWM及脉冲循环换位调制策略,指出了上述方法由于级联H逆变桥的电路参数及损耗差异等因素,无法真正实现链式STATCOM的电容电压平衡。笔者通过对传统载波移相SPWM调制策略进行改进,提出了一种新的链式STATCOM电容电压平衡控制策略,分析了该策略的基本原理与实现过程。通过PSCAD/EMTDC对该控制策略进行了仿真,结果说明,该策略可以很好地实现电容电压的平衡,而且对上层控制、装置的谐波特性不会产生影响。 展开更多

关键词 链式STATCOM 改进的载波移相spwm 直流电容电压平衡 H逆变桥 脉冲分配

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高压变流器同步相移SPWM技术的仿真研究 被引量：1

14

作者 苏建徽 刘宁 杨向真 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1065-1068,共4页

级联型变流器是目前中高压大容量变流器的研究热点之一,载波相移SPWM技术是级联型变流器普遍采用的方法;该文在载波相移SPWM技术的基础上提出了一种同步相移SPWM技术并进行了仿真分析。同步相移SPWM技术在不降低系统性能的前提下,大大... 级联型变流器是目前中高压大容量变流器的研究热点之一,载波相移SPWM技术是级联型变流器普遍采用的方法;该文在载波相移SPWM技术的基础上提出了一种同步相移SPWM技术并进行了仿真分析。同步相移SPWM技术在不降低系统性能的前提下,大大简化了计算,在中高压级联型变流器的实际应用系统中,具有非常明显的优势。 展开更多

关键词 级联型变流器 载波相移spwm技术 同步相移spwm技术

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不同调制方式下载波相移SPWM技术研究 被引量：4

15

作者 张祥虎 邓先明 边道海 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2721-2724,共4页

介绍了CPS-SPWM技术的基本原理,同时还分别介绍了双极性、单极性和单极倍频调制方式下CPS-SPWM技术的基本原理,并用双重傅里叶变换分析了三种调制方式下CPS-SPWM输出谐波特性,通过MATLAB仿真验证了理论分析的正确性。最后又将三种调制... 介绍了CPS-SPWM技术的基本原理,同时还分别介绍了双极性、单极性和单极倍频调制方式下CPS-SPWM技术的基本原理,并用双重傅里叶变换分析了三种调制方式下CPS-SPWM输出谐波特性,通过MATLAB仿真验证了理论分析的正确性。最后又将三种调制方式下普通SPWM和CPS-SPWM输出波形进行了比较,仿真结果表明CPS-SPWM技术具有较低的开关损耗和较好的输出特性。 展开更多

关键词 载波相移 相移调制 单极性 双极性

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基于现场可编程门阵列的多路PWM波形发生器 被引量：53

16

作者 李建林 王立乔 +2 位作者 李彩霞 韩冰 张仲超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期55-59,共5页

研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的多路PWM脉冲发生器。该脉冲发生器通过接口单元接收DSP写入的PWM脉冲宽度数据,然后产生PWM波形,其工作不受DSP影响。同时介绍了脉冲发生器的基本原理、硬件构成和实现方法。该PWM发生器既简化了... 研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的多路PWM脉冲发生器。该脉冲发生器通过接口单元接收DSP写入的PWM脉冲宽度数据,然后产生PWM波形,其工作不受DSP影响。同时介绍了脉冲发生器的基本原理、硬件构成和实现方法。该PWM发生器既简化了电路的设计,提高了系统的可靠性,又可保证逆变器功率元件触发的同步。 展开更多

关键词 逆变器 功率元件 现场可编程门阵列 多路PWM波形发生器 脉冲发生器

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一种新型的组合变流器错时采样空间矢量调制技术分析 被引量：48

17

作者 李建林 王立乔 +1 位作者 刘兆燊 张仲超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期142-146,共5页

载波相移 SPWM 技术具有器件开关频率较低,等效开关频率较高,动态响应好,各个变流器单元工作负荷均衡等优点。SVM技术具有的器件开关频率降低1/3,直流电压利用率提高15%,便于数字实现等优点。将二者有机得结合在一起,便可得到组合变流... 载波相移 SPWM 技术具有器件开关频率较低,等效开关频率较高,动态响应好,各个变流器单元工作负荷均衡等优点。SVM技术具有的器件开关频率降低1/3,直流电压利用率提高15%,便于数字实现等优点。将二者有机得结合在一起,便可得到组合变流器错时采样SVM(STS-SVM)技术。该技术具备二者的优点,通过低次谐波的相互抵消提高等效开关频率而不是简单地将谐波向高次推移,因而具有良好的谐波特性。该技术可方便应用于中高压电机、电力有源滤波器等场合,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 组合变流器 空间矢量调制 数字仿真 错时采样

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模块组合型多电平变换器的控制策略 被引量：17

18

作者 杨晓峰 孙浩 +1 位作者 支刚 郑琼林 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期128-132,共5页

对模块组合型多电平变换器(MMC)的脉冲调制策略和电压控制策略进行了理论分析和实验研究,建立了MMC系统的数学模型,在此基础上提出一种适用于MMC特点的载波移相SPWM控制策略和电压控制策略,无需额外的硬件电路,即可实现对MMC功率单元直... 对模块组合型多电平变换器(MMC)的脉冲调制策略和电压控制策略进行了理论分析和实验研究,建立了MMC系统的数学模型,在此基础上提出一种适用于MMC特点的载波移相SPWM控制策略和电压控制策略,无需额外的硬件电路,即可实现对MMC功率单元直流电容电压良好的稳压和均衡控制效果.通过一台三电平MMC实验样机的实验结果,分析了其稳态和静态工作特性,验证了控制策略的有效性. 展开更多

关键词 多电平变换器 模块化 功率单元 载波移相spwm 数学模型

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一种新颖的单电源级联型多电平逆变器 被引量：17

19

作者 王宝诚 王炜 +1 位作者 杜会元 孙孝峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第30期10-17,4,共8页

从经济性和功率集成角度提出一种单电源级联型多电平逆变器。该拓扑在保留了传统级联型多电平逆变器中单管耐压低、所需器件少、易于模块化的优点上,其直流侧仅有一个独立电源,其它电源可用电容代替。通过引入充电开关管组,电源可为电... 从经济性和功率集成角度提出一种单电源级联型多电平逆变器。该拓扑在保留了传统级联型多电平逆变器中单管耐压低、所需器件少、易于模块化的优点上,其直流侧仅有一个独立电源,其它电源可用电容代替。通过引入充电开关管组,电源可为电容频繁地充电,使电容电压在一定程度上保持恒定。独立电源和电容有效组合使得多电平逆变器稳定运行。详细地介绍单电源级联型七电平逆变器的工作原理及采用的载波移相调制策略;通过数学推导得到电容电压稳定性的影响因素,结果用于电容参数设计;充电损耗也进行了计算;控制系统通过TMS320LF2407A DSP和XC3S400FPGA数字化实现。搭建一台1 kW逆变器样机,验证了提出拓扑的可行性。 展开更多

关键词 级联型多电平逆变器 单电源 载波移相 正弦脉 宽调制 损耗计算

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基于级联H桥五电平变流器SAPF的应用研究 被引量：18

20

作者 李建林 张仲超 许洪华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期79-82,共4页

提出了基于级联H桥型五电平变流器的并联型有源电力滤波器,详细介绍了基于无差拍控制的交流侧电流控制和直流侧总电压闭环电压控制的原理。仿真和实验结果表明了SAPF系统在低开关频率情况下,能够准确有效地补偿谐波和无功电流,性能良好。

关键词 级联型H桥 并联型APF 无差拍控制 载波相移spwm

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