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三电平辅助变流器寿命优化控制
被引量：
3
1
作者
向超群
杜京润
+3 位作者
孙士杰
李佳怡
范子寅
于天剑
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期328-341,共14页
辅助变流系统是动车组车辆上关键的电气组成部分,主要为空调机组、风机、照明等交流负载提供稳定的三相电源。结温是影响动车组三电平辅助变流器IGBT(Insulated-gate Bipolar Transistor)模块寿命的主要因素。为了提高动车组三电平中点...
辅助变流系统是动车组车辆上关键的电气组成部分,主要为空调机组、风机、照明等交流负载提供稳定的三相电源。结温是影响动车组三电平辅助变流器IGBT(Insulated-gate Bipolar Transistor)模块寿命的主要因素。为了提高动车组三电平中点钳位(Neutral-Point Clamped,NPC)型辅助变流器寿命,提出一种降低结温的模型预测电流控制(Model Predictive Current Control,MPCC)策略。首先,考虑传统MPCC在每个采样周期需要代入27个电压矢量循环计算,计算量较大,因此将三电平基本电压矢量划分在间隔60°的6个扇区中,通过计算电压矢量在两相静止坐标下的相角,进而判断参考电压矢量所处扇区,将备选矢量数目从27缩减至10,减少了计算量;其次,传统MPCC直接应用于动车组辅助变流器会使IGBT模块的结温较高,老化速度加快,对变流器安全稳定运行产生不可预测的损害,本文对IGBT模块的开关损耗和导通损耗进行近似等效,得到了和集射极电压、集电极电流相关的功率损耗因子。通过预测每相电流的方向,进而预测IGBT模块的开关和导通情况,动态加入功率损耗因子,并在代价函数中约束每相IGBT及其续流二极管(Free Wheeling Diode,FWD)的功率损耗,使得最优电压矢量在降低功率损耗的同时保证一定的控制性能。通过仿真与实验验证,本文所提方法相比传统MPCC策略降低了功率器件的结温,提高了变流器寿命。
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关键词
三
电平
中点
钳
位
型辅助
变流器
功率损耗
模型预测电流控制
损耗因子
变流器
寿命
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职称材料
三电平ANPC变流器损耗平衡的SVPWM策略
被引量：
3
2
作者
田博文
呼斯乐
+3 位作者
彭佩佩
陈创
曹裕捷
李洁
《西安工程大学学报》
CAS
2021年第1期30-36,共7页
针对三电平有源中点钳位(active neutral point clamped ,ANPC)变流器开关器件在工作中存在损耗不平衡的问题,给出一种改进的平衡策略。以a相为例,对三电平ANPC变流器损耗不平衡的原因进行分析,采用空间矢量脉冲宽度调制(space vector p...
针对三电平有源中点钳位(active neutral point clamped ,ANPC)变流器开关器件在工作中存在损耗不平衡的问题,给出一种改进的平衡策略。以a相为例,对三电平ANPC变流器损耗不平衡的原因进行分析,采用空间矢量脉冲宽度调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略,通过合理选择相同的过渡状态,从而减少开关管动作实现损耗平衡。相比传统SVPWM策略,该方法使桥臂开关器件的不平衡度从23.12%降到6.37%,钳位开关器件的不平衡度从11.19%降到4.71%。此方法可应用于提升电机变频调速、高压输电等场所下变流器的容量和使用寿命。
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关键词
三
电平
有源
中点
钳
位
(
anpc
)
变流器
损耗平衡
空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)
不平衡度
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职称材料
三电平变流器高电压穿越下的中点电压控制研究
3
作者
孙健
刘刚
+3 位作者
赵宇
高亚春
牛虎
宋堃
《现代电子技术》
北大核心
2015年第10期151-155,共5页
针对高电压穿越条件,分析中点钳位型三电平变流器的中点电压数学模型,推导出三相功率与零序电压的传递函数。提出一种新型的注入零序电压控制方案,该方案通过控制中点处的零序总功率为0,来实现中点电压的平衡控制。具体方案是,通过计算...
针对高电压穿越条件,分析中点钳位型三电平变流器的中点电压数学模型,推导出三相功率与零序电压的传递函数。提出一种新型的注入零序电压控制方案,该方案通过控制中点处的零序总功率为0,来实现中点电压的平衡控制。具体方案是,通过计算中点处的三相功率偏差,经PI调节器输出零序电压调制波,经过3s/2s坐标变换,叠加至三相基波调制波,并采用SVPWM调制算法实现。仿真显示,该方案能够实现中点电压的平衡控制,具有较好的动态响应。
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关键词
三
电平
变流器
中点
钳
位
中点
电压平衡
零序电压
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职称材料
题名
三电平辅助变流器寿命优化控制
被引量：
3
1
作者
向超群
杜京润
孙士杰
李佳怡
范子寅
于天剑
机构
中南大学交通运输工程学院
中车长春轨道客车股份有限公司
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期328-341,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(52002409)
国家重点研发计划资助项目(2022YFB4201602-02)。
文摘
辅助变流系统是动车组车辆上关键的电气组成部分,主要为空调机组、风机、照明等交流负载提供稳定的三相电源。结温是影响动车组三电平辅助变流器IGBT(Insulated-gate Bipolar Transistor)模块寿命的主要因素。为了提高动车组三电平中点钳位(Neutral-Point Clamped,NPC)型辅助变流器寿命,提出一种降低结温的模型预测电流控制(Model Predictive Current Control,MPCC)策略。首先,考虑传统MPCC在每个采样周期需要代入27个电压矢量循环计算,计算量较大,因此将三电平基本电压矢量划分在间隔60°的6个扇区中,通过计算电压矢量在两相静止坐标下的相角,进而判断参考电压矢量所处扇区,将备选矢量数目从27缩减至10,减少了计算量;其次,传统MPCC直接应用于动车组辅助变流器会使IGBT模块的结温较高,老化速度加快,对变流器安全稳定运行产生不可预测的损害,本文对IGBT模块的开关损耗和导通损耗进行近似等效,得到了和集射极电压、集电极电流相关的功率损耗因子。通过预测每相电流的方向,进而预测IGBT模块的开关和导通情况,动态加入功率损耗因子,并在代价函数中约束每相IGBT及其续流二极管(Free Wheeling Diode,FWD)的功率损耗,使得最优电压矢量在降低功率损耗的同时保证一定的控制性能。通过仿真与实验验证,本文所提方法相比传统MPCC策略降低了功率器件的结温,提高了变流器寿命。
关键词
三
电平
中点
钳
位
型辅助
变流器
功率损耗
模型预测电流控制
损耗因子
变流器
寿命
Keywords
three-level neutral clamping auxiliary converter
power loss
model predictive current control
loss factor
converter life
分类号
U266 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
三电平ANPC变流器损耗平衡的SVPWM策略
被引量：
3
2
作者
田博文
呼斯乐
彭佩佩
陈创
曹裕捷
李洁
机构
西安理工大学电气工程学院
内蒙古电力(集团)有限责任公司
中国电力科学研究院有限公司
出处
《西安工程大学学报》
CAS
2021年第1期30-36,共7页
基金
国家自然科学基金(51507140)
西安市科技计划项目(GXYD14.10)
西安市碑林区科技项目(GX1918)。
文摘
针对三电平有源中点钳位(active neutral point clamped ,ANPC)变流器开关器件在工作中存在损耗不平衡的问题,给出一种改进的平衡策略。以a相为例,对三电平ANPC变流器损耗不平衡的原因进行分析,采用空间矢量脉冲宽度调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略,通过合理选择相同的过渡状态,从而减少开关管动作实现损耗平衡。相比传统SVPWM策略,该方法使桥臂开关器件的不平衡度从23.12%降到6.37%,钳位开关器件的不平衡度从11.19%降到4.71%。此方法可应用于提升电机变频调速、高压输电等场所下变流器的容量和使用寿命。
关键词
三
电平
有源
中点
钳
位
(
anpc
)
变流器
损耗平衡
空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)
不平衡度
Keywords
three-level
anpc
converter
loss balance
space vector pulse width modulation
unbalance degree
分类号
TM46 [电气工程—电器]
在线阅读
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职称材料
题名
三电平变流器高电压穿越下的中点电压控制研究
3
作者
孙健
刘刚
赵宇
高亚春
牛虎
宋堃
机构
许继柔性输电系统公司
许继风电科技有限公司
国网新能源张家口风光储示范电站有限公司
出处
《现代电子技术》
北大核心
2015年第10期151-155,共5页
文摘
针对高电压穿越条件,分析中点钳位型三电平变流器的中点电压数学模型,推导出三相功率与零序电压的传递函数。提出一种新型的注入零序电压控制方案,该方案通过控制中点处的零序总功率为0,来实现中点电压的平衡控制。具体方案是,通过计算中点处的三相功率偏差,经PI调节器输出零序电压调制波,经过3s/2s坐标变换,叠加至三相基波调制波,并采用SVPWM调制算法实现。仿真显示,该方案能够实现中点电压的平衡控制,具有较好的动态响应。
关键词
三
电平
变流器
中点
钳
位
中点
电压平衡
零序电压
Keywords
three-level converter
neutral-point clamp
neutral-point voltage balance
zero sequence voltage
分类号
TN911-34 [电子电信—通信与信息系统]
TM761 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
三电平辅助变流器寿命优化控制
向超群
杜京润
孙士杰
李佳怡
范子寅
于天剑
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
三电平ANPC变流器损耗平衡的SVPWM策略
田博文
呼斯乐
彭佩佩
陈创
曹裕捷
李洁
《西安工程大学学报》
CAS
2021
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
三电平变流器高电压穿越下的中点电压控制研究
孙健
刘刚
赵宇
高亚春
牛虎
宋堃
《现代电子技术》
北大核心
2015
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
统计分析
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