基于神经网络的中点钳位型三电平并网逆变器模型预测控制

1

作者 徐宏强 何国锋 +2 位作者 赵俊苗 张洛花 李睿 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第10期23-31,共9页

针对中点钳位型三电平并网逆变器模型预测控制参数鲁棒性差、输出电流纹波大的问题,提出一种基于径向基神经网络的模型预测控制策略。首先,利用加权平均电流控制原理将系统由三阶降为一阶,并建立其简化预测模型;其次,将器件老化、参数... 针对中点钳位型三电平并网逆变器模型预测控制参数鲁棒性差、输出电流纹波大的问题,提出一种基于径向基神经网络的模型预测控制策略。首先,利用加权平均电流控制原理将系统由三阶降为一阶,并建立其简化预测模型;其次,将器件老化、参数摄动及参数偏差耦合所引起的扰动视为集总扰动,利用径向基函数神经网络万能逼近的特性对其进行估计,并对加权平均电流的预测模型进行实时补偿;最后,通过严格的Lyapunov理论证明所提控制策略的稳定性。实验结果表明,所提控制策略显著增强了系统的鲁棒性,并有效抑制了输出电流纹波。 展开更多

关键词 中点钳位型三电平并网逆变器 模型预测控制 参数鲁棒性 径向基神经网络 加权平均电流控制 LYAPUNOV理论

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基于自适应滑模观测器的中点钳位型三电平并网逆变器开关管和电流传感器故障诊断 被引量：5

2

作者 许水清 许晓凡 +1 位作者 何怡刚 柴毅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期4066-4078,共13页

为提高中点钳位型三电平(3L-NPC)并网逆变器故障诊断的准确性和可靠性,针对其开关管开路故障和电流传感器故障,提出一种基于自适应滑模观测器的开关管开路故障和电流传感器故障同时诊断方法。该方法首先针对3L-NPC并网逆变器,设计一种... 为提高中点钳位型三电平(3L-NPC)并网逆变器故障诊断的准确性和可靠性,针对其开关管开路故障和电流传感器故障,提出一种基于自适应滑模观测器的开关管开路故障和电流传感器故障同时诊断方法。该方法首先针对3L-NPC并网逆变器,设计一种收敛速度快且能显著抑制抖振的自适应滑模观测器来精确估计正常状态下的三相电流值;其次,利用实际电流和估计电流设计了故障检测变量;同时,利用实际三相电流之和以及估计三相电流之和来区分开关管故障和电流传感器故障;在此基础上,构造开关管故障定位变量和电流传感器故障识别变量,实现开关管开路故障的准确定位以及电流传感器故障类型的快速识别。实验结果验证了该文所提诊断算法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 中点钳位型三电平(3L-NPC)并网逆变器 开关管开路故障 电流传感器故障 自适应滑模观测器

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三相四线系统三电平变流器谐波发射机理及抑制策略——中点电位波动和开关死区问题分析 被引量：1

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作者 赖振宏 杨泽斌 +3 位作者 易皓 慕小斌 刘洋 刘文彬 《电源学报》 北大核心 2025年第3期126-137,共12页

中点钳位型三电平变流器被广泛应用于含分布式电源的低压配电网,在三相四线系统中,常将三电平变流器的直流母线中点连接至N线,导致系统存在零序电流通路,使得直流中点电位波动、开关死区产生输出电压畸变,引起变流器自身的谐波发射。首... 中点钳位型三电平变流器被广泛应用于含分布式电源的低压配电网,在三相四线系统中,常将三电平变流器的直流母线中点连接至N线,导致系统存在零序电流通路,使得直流中点电位波动、开关死区产生输出电压畸变,引起变流器自身的谐波发射。首先,分析中点电位波动和输出电流的交互耦合关系,以此为基础建立中点电位波动量化模型,并设计直流母线的有源滤波电路控制系统,对中点电位及其诱发的谐波进行抑制。其次,研究三电平变流器各工况下开关死区的影响,通过构建开关死区与输出电压畸变之间的定量关系,指导设计调制波补偿策略,以抑制由开关死区造成的谐波发射。最后,仿真模型和实验平台复现所聚焦的三电平变流器谐波发射问题,并验证所提方案的有效性。 展开更多

关键词 中点钳位型三电平变流器 三相四线系统 谐波发射 中点电位波动 开关死区

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一种适用于大容量中点钳位型三电平逆变器的绝缘栅双极型晶体管吸收电路研究 被引量：9

4

作者 孟庆云 晏明 +3 位作者 潘启军 薛高飞 李卫超 汪光森 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期755-764,共10页

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT),关断过压问题始终是设计者亟待解决的主要问题。单单依靠合理的多层复合母排设计不足以消除中点钳位型(neutral point clamped,NPC)三电平IGBT逆变器大换流路径杂散电感所... 绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT),关断过压问题始终是设计者亟待解决的主要问题。单单依靠合理的多层复合母排设计不足以消除中点钳位型(neutral point clamped,NPC)三电平IGBT逆变器大换流路径杂散电感所引起的IGBT关断电压尖峰。因此,必须设计有效的IGBT吸收电路。该文将Undeland吸收电路在NPC三电平逆变器中进行扩展应用,结合NPC三电平逆变器运行模式,详细分析LRCD吸收电路工作原理。研究LRCD吸收电路与逆变器电路性能之间的定量关系与影响,给出了数学表达式,提出吸收电路参数设计原则。通过仿真与实验验证了分析与参数设计的正确性。将LRCD吸收电路成功应用于1.4MW级NPC三电平逆变器原理样机。研究结果表明,LRCD吸收电路在NPC三电平逆变器中实现了主开关器件IGBT和钳位二极管的"软"开通与"软"关断,通过对吸收参数的合理设计能够定量的控制主开关管的开通电流的变化率(di/dt)和关断电压的变化率(dv/dt),有效抑制开关器件的关断过压尖峰,优化开关管的瞬态特性。该吸收电路适合大容量NPC三电平IGBT逆变器应用。 展开更多

关键词 中点钳位 三电平逆变器 吸收电路 LRCD 绝缘栅双极型晶体管

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低载波比下三电平中点电位平衡与谐波抑制策略

5

作者 庞松涵 刘剑 +1 位作者 吴奎奎 张红旗 《现代电子技术》 北大核心 2025年第8期84-92,共9页

针对高速电机驱动场合下因低载波比导致的二极管中点钳位型三电平逆变器中点电位不平衡,进而引起输出电压畸变、谐波含量大等问题,提出一种改进的虚拟空间矢量调制方法来平衡中点电位。该方法以分压电容电位差为标准确定需要流出的中点... 针对高速电机驱动场合下因低载波比导致的二极管中点钳位型三电平逆变器中点电位不平衡,进而引起输出电压畸变、谐波含量大等问题,提出一种改进的虚拟空间矢量调制方法来平衡中点电位。该方法以分压电容电位差为标准确定需要流出的中点电流平均值,从而分配正、负小矢量的作用时间,实现中点电位平衡控制。同时考虑低载波比场合下,因角度和采样延迟使虚拟空间中矢量失去中点电位漂移抑制作用,以及传统矢量区域划分在高调制比区间内(0.667<M<1)不使用虚拟小矢量的弊端,提出重新划分参考电压矢量区间并改变调制规则。仿真结果验证了所提方法对实现中点电位平衡与降低系统谐波含量的有效性。 展开更多

关键词 高速永磁同步电机 三电平 低载波比 中点钳位型逆变器 空间矢量脉宽调制 电压平衡

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基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制 被引量：2

6

作者 袁庆庆 步凡 +1 位作者 谢晓彤 夏鲲 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期758-768,I0030,共12页

多电平多相电机驱动系统存在电压矢量数目多、冗余复杂及多目标非线性约束等问题。以二极管钳位型三电平六相逆变器驱动双三相永磁同步电机为研究对象,以电机谐波电流抑制和逆变器直流侧中点电位平衡控制为目标,提出一种基于电压矢量三... 多电平多相电机驱动系统存在电压矢量数目多、冗余复杂及多目标非线性约束等问题。以二极管钳位型三电平六相逆变器驱动双三相永磁同步电机为研究对象,以电机谐波电流抑制和逆变器直流侧中点电位平衡控制为目标,提出一种基于电压矢量三角区域分类的改进模型预测电压控制策略。首先,以基波子平面大投影幅值为原则,对729个电压矢量进行初筛;接着,基于三角区域分类方法对筛选后的电压矢量进行分类,并对期望电压进行所属三角区域定位、确定候选矢量。设计满足电机定子电流谐波抑制及逆变器中点电位平衡控制的目标函数;根据电机数学模型和逆变器特征研究多目标控制权重因子的理论设计方法。不同工况下的有效性及对比实验表明,所研究的控制策略不仅能改善多电平多相电机驱动系统的多目标控制性能,还能有效降低控制器计算负担。 展开更多

关键词 二极管钳位型三电平六相逆变器 双三相永磁同步电机 矢量分类 谐波电流 中点电位 模型预测电压控制 权重因子

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基于中点钳位型三电平逆变器的改进型虚拟空间矢量调制策略 被引量：37

7

作者 王志强 邓臣臣 +1 位作者 谷鑫 夏长亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第18期230-238,共9页

在高电压大功率应用场合中,中点钳位型(NPC)三电平逆变器是一种被广泛应用的多电平逆变器,但是该类型逆变器存在中点电压波动和共模电压问题。针对上述两个问题提出一种改进型虚拟空间矢量(NTV^2)调制法,采用零矢量、中矢量和大矢量对... 在高电压大功率应用场合中,中点钳位型(NPC)三电平逆变器是一种被广泛应用的多电平逆变器,但是该类型逆变器存在中点电压波动和共模电压问题。针对上述两个问题提出一种改进型虚拟空间矢量(NTV^2)调制法,采用零矢量、中矢量和大矢量对虚拟小矢量和中矢量重新定义,使得到的虚拟矢量产生的共模电压最大值为U_(dc)/6,是传统虚拟空间矢量法产生的共模电压幅值的1/2,从而实现对共模电压的抑制。在此基础上,通过合理选取虚拟中矢量分配系数的值,可以在一定范围内抑制中点电压的波动。与传统虚拟空间矢量法相比,所提方法能够有效地抑制共模电压和中点电压波动。仿真和实验验证了该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 中点钳位型三电平逆变器 中点电压 共模电压 虚拟空间矢量

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新型中点钳位三电平电池储能变流器设计及控制系统 被引量：10

8

作者 闫涛 渠展展 +3 位作者 刘赟甲 惠东 小林真一 张学龙 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期103-109,共7页

基于新型中点钳位(A-NPC)拓扑结构的三电平变流器可以提高输出电压波形质量,有利于降低绝缘栅双极型晶体管(IGBT)耐压,以减小开关器件成本、IGBT损耗和电感损耗,来提高系统整体效率,因此在电力储能领域具有广泛的应用前景。基于A-NPC三... 基于新型中点钳位(A-NPC)拓扑结构的三电平变流器可以提高输出电压波形质量,有利于降低绝缘栅双极型晶体管(IGBT)耐压,以减小开关器件成本、IGBT损耗和电感损耗,来提高系统整体效率,因此在电力储能领域具有广泛的应用前景。基于A-NPC三电平拓扑结构,设计了电池储能变流器主电路,开发了变流器系统控制器软硬件,研究了变流器中点电压控制机理。样机实验结果表明:所搭建的A-NPC三电平电池储能变流器系统运行良好,与当前储能系统常用的两电平拓扑相比,在略微增加综合成本的基础上,实现了输出电流波形畸变小和输出电流谐波小、效率高等特点,应用在储能系统中,获得了很小的稳态总谐波畸变率和非常好的功耗特性。 展开更多

关键词 新型中点钳位 三电平拓扑 多电平变换器 电池储能系统 数字控制

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中点钳位型三电平逆变器基于调制波分解的调制策略 被引量：20

9

作者 王金平 刘斌 +1 位作者 董浩 姜卫东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期3221-3233,共13页

对于中点钳位型三电平逆变器(NPC TLI),一般通过单调制波与双载波相比较的方式产生脉冲序列,即基于载波的脉宽调制(CBPWM)。然而,该方法在高调制度低功率因数条件下中点电位(NPV)会出现三倍频波动。针对此问题,该文介绍一种简便的调制... 对于中点钳位型三电平逆变器(NPC TLI),一般通过单调制波与双载波相比较的方式产生脉冲序列,即基于载波的脉宽调制(CBPWM)。然而,该方法在高调制度低功率因数条件下中点电位(NPV)会出现三倍频波动。针对此问题,该文介绍一种简便的调制波分解方法,并以无条件实现NPV平衡的虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)为例说明该方法的可行性。在此基础上,提出一种可同时实现NPV平衡和开关损耗降低的调制策略。该调制策略具有四种模式,因此,将其命名为FM_VSVPWM。此外,对比了FM_VSVPWM与CBPWM、VSVPWM的调制性能。最后,通过实验验证了FM_VSVPWM的有效性和优越性。 展开更多

关键词 中点钳位型三电平逆变器 调制波分解 中点电位平衡 开关损耗 调制策略

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改进的中点钳位型三电平逆变器非连续脉宽调制策略 被引量：8

10

作者 姜卫东 李来保 +2 位作者 王金平 翟飞 李劲松 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期127-134,共8页

为了降低开关损耗,非连续脉宽调制(DPWM)方法被广泛应用于中点钳位型三电平逆变器(NPC-TLI),但是DPWM在中点电压的控制上表现了某些不足。为了减少NPC-TLI的开关损耗并同时控制中点电压,文中采用切换钳位模式来实现对中点电压的有效控... 为了降低开关损耗,非连续脉宽调制(DPWM)方法被广泛应用于中点钳位型三电平逆变器(NPC-TLI),但是DPWM在中点电压的控制上表现了某些不足。为了减少NPC-TLI的开关损耗并同时控制中点电压,文中采用切换钳位模式来实现对中点电压的有效控制。为了避免在切换钳位模式时引入附加开关动作,提出了一种可实现钳位模式无缝切换的改进的脉宽序列的DPWM策略。通过仿真和实验,对所提策略、传统DPWM和现有优化DPWM算法进行了比较。理论分析和实验结果均表明,所提策略具有良好的中点电压控制能力以及开关损耗降低能力。 展开更多

关键词 中点钳位型三电平逆变器 非连续脉宽调制 开关损耗 中点电压

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基于调制波分解的中点钳位型三电平逆变器的混合调制策略 被引量：1

11

作者 王金平 吉耀聪 +2 位作者 张庆岩 刘圣宇 姜卫东 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期66-78,共13页

对于中点钳位型三电平逆变器,传统的载波脉宽调制在高调制度低功率因数下中点电压会发生三倍频波动,而虚拟空间矢量调制虽然能实现中点电压无条件平衡,却存在开关损耗高的问题。针对上述问题,基于调制波分解的多约束目标的协调,提出一... 对于中点钳位型三电平逆变器,传统的载波脉宽调制在高调制度低功率因数下中点电压会发生三倍频波动,而虚拟空间矢量调制虽然能实现中点电压无条件平衡,却存在开关损耗高的问题。针对上述问题,基于调制波分解的多约束目标的协调,提出一种适用于中点钳位型三电平逆变器的混合调制策略。该调制策略采用双调制波单载波比较的方式实现,分析开关次数和中点电压无条件平衡的两类约束,为了在确保中点电压平衡的条件下降低开关损耗,提出上述两类约束的混合调制策略。在此基础上,探讨两种约束下的中点电压主动控制方法。另外,还对比了混合调制策略与其他调制策略的性能指标。混合调制策略可以在全调制度全功率因数下实现中点电压平衡,且相比虚拟空间矢量调制开关损耗有所降低,实验结果证明了其可行性和优越性。 展开更多

关键词 中点钳位型三电平逆变器 调制波分解 中点电压主动控制 开关损耗 调制策略

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面向残差评价的中点钳位型逆变器开路故障诊断方法 被引量：2

12

作者 陈超波 代佳伟 +2 位作者 孙天誉 张彬彬 高嵩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期6877-6895,共19页

在基于解析模型的故障诊断系统中,为了显化残差信号所包含故障信息的能力,提出一种面向残差评价的中点钳位型三电平三相逆变器快速开路故障诊断方法。首先,构建诊断观测器获取三相电流观测值并通过观测矩阵计算电流残差;其次,通过引入... 在基于解析模型的故障诊断系统中,为了显化残差信号所包含故障信息的能力,提出一种面向残差评价的中点钳位型三电平三相逆变器快速开路故障诊断方法。首先,构建诊断观测器获取三相电流观测值并通过观测矩阵计算电流残差;其次,通过引入基于范数的标准评价函数,计算残差性能指标与阈值,将残差转换为可用的特征信号并与阈值相比较实现高效实时的故障检测;再次,推导不同功率开关器件开路故障状态下的电流残差特性,并依据此特性实现精准的故障隔离;最后,在仿真平台及半实物实验平台上验证了该文所提算法的有效性与可行性。仿真与实验平台结果表明,相较于传统基于信号与知识的诊断方法,残差性能评价的引入使得诊断速度提高80%以上。针对NPC型三电平三相逆变器常见的四种开路故障情况,均可实现快速且精准的故障检测及定位。 展开更多

关键词 中点钳位(NPC)型三电平三相逆变器 开路故障诊断 残差评价 阈值 诊断观测器

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T型中点钳位三电平逆变器的零电流转换软开关技术 被引量：17

13

作者 姚修远 吴学智 +1 位作者 杜宇鹏 吴跃林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第23期179-188,共10页

依据T型中点钳位(T-NPC)三电平逆变器的换流特点,提出了一种零电流软开关拓扑,每相桥臂仅需要额外使用两个辅助谐振开关器件和一条LC谐振支路。详细介绍了该软开关技术的换流过程和工作原理,在不改变传统PWM控制策略的前提下就能够保证... 依据T型中点钳位(T-NPC)三电平逆变器的换流特点,提出了一种零电流软开关拓扑,每相桥臂仅需要额外使用两个辅助谐振开关器件和一条LC谐振支路。详细介绍了该软开关技术的换流过程和工作原理,在不改变传统PWM控制策略的前提下就能够保证主桥臂和辅助桥臂的开关器件实现零电流开关。通过对拓扑电路的简化并结合相平面分析图的方法,指出了所提出软开关拓扑具有谐振圆心偏移的对偶关系,并对该软开关拓扑的谐振参数选择和辅助桥臂的控制时序进行了理论分析和推导。最后通过半桥样机实验,对所提出软开关拓扑的可行性和优点进行了验证。 展开更多

关键词 T型中点钳位三电平 零电流软开关技术 谐振参数 控制时序

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一种零序注入的三电平中点钳位型变换器中点电位平衡控制策略 被引量：20

14

作者 陈兮 黄声华 +1 位作者 李炳璋 吴芳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期337-348,共12页

对三电平的两种调制方法空间矢量脉宽调制(SVPWM)和虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)进行深入比较,详细分析VSVPWM方法线电压dv/dt高和谐波含量大、功率器件开关损耗大以及中点电压平衡动态响应特性慢等问题的本质原因。为克服SVPWM和VSVPW... 对三电平的两种调制方法空间矢量脉宽调制(SVPWM)和虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)进行深入比较,详细分析VSVPWM方法线电压dv/dt高和谐波含量大、功率器件开关损耗大以及中点电压平衡动态响应特性慢等问题的本质原因。为克服SVPWM和VSVPWM的不足,提出一种零序注入的载波调制方法。该方法将一种适用于两电平的零序注入法引入到简化的三电平空间矢量图的小六边形中,在每个小六边形中建立中点电流与零序分量之间严格准确的数学关系,并结合6个小六边形开关函数符号特点,只需一路载波和6个等式即可实现三电平载波调制和中点电位平衡控制,且具有计算量小,执行时间短,中点电压平衡动态响应快等优点。最后,本文方法与SVPWM和VSVPWM的实验对比,验证了提出方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 空间矢量脉宽调制 虚拟空间矢量脉宽调制 三电平钳位型变换器 零序注入中点电流

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中点钳位型三电平逆变器并联系统的零序环流抑制策略 被引量：7

15

作者 徐畅 宫金武 +2 位作者 张国琴 代克民 查晓明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期124-135,共12页

针对中点钳位型(NPC)三电平逆变器并联系统内普遍存在的零序环流问题,该文首先分析模块间环流的通路,建立零序环流的电路和数学模型。根据等效模型阐述零序环流各成分的产生机制,并对零序环流进行定量分析。定义零序环流的三类具体成分... 针对中点钳位型(NPC)三电平逆变器并联系统内普遍存在的零序环流问题,该文首先分析模块间环流的通路,建立零序环流的电路和数学模型。根据等效模型阐述零序环流各成分的产生机制,并对零序环流进行定量分析。定义零序环流的三类具体成分:通态零序环流、开关零序环流及混合零序环流。对于不同类别的零序环流,提出共享直流侧中线和改进型LCL滤波器的硬件措施及准比例积分谐振(PIR)控制器的软件措施去抑制对应环流成分的高频、低频分量;另外,针对改进型LCL滤波器中交流滤波电容中点和直流侧电容中点连接电缆上有较大高频电流的缺陷,提出载波移相控制下模块共用滤波电容的优化方案,在保证环流抑制效果的同时将奇数次开关频率的高频纹波转移到共用电容上,实现奇数纹波分量的自动抵消,使连接电缆上的电流减小近50%;最后,仿真与实验结果验证了所提环流抑制策略的可行性。 展开更多

关键词 三电平中点钳位型逆变器 逆变器并联系统 零序环流抑制 准比例积分谐振控制 模块共用滤波电容 载波移相控制

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基于SHEPWM的三电平三相逆变器中点电位主动平衡控制策略 被引量：12

16

作者 董志强 王琛琛 +2 位作者 周明磊 刘明月 李凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1147-1158,共12页

在大功率系统中,常采用特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)以降低系统的开关损耗。针对三电平中点钳位(NPC)型三相逆变器在SHEPWM下的中点电位偏移问题,分析SHEPWM下逆变器输出相电压基波与3次谐波在不同电压相位范围内对中点电位的影响,... 在大功率系统中,常采用特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)以降低系统的开关损耗。针对三电平中点钳位(NPC)型三相逆变器在SHEPWM下的中点电位偏移问题,分析SHEPWM下逆变器输出相电压基波与3次谐波在不同电压相位范围内对中点电位的影响,设计两种在基波周期内对中点电位总充放电效果相反的开关角组合方案,并提出一种通过测量中点电位偏移值及中点电位滞环控制,选择不同的开关角组合方案进行调制的中点电位主动平衡控制策略。实验结果验证了所提出方法的实用性及有效性。 展开更多

关键词 三电平中点钳位型逆变器 中点电位控制 特定谐波消除脉宽调制 3次谐波

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适用于二极管钳位型三电平有源滤波器的母线电压数字控制方法 被引量：8

17

作者 何英杰 刘进军 +2 位作者 唐健 王兆安 邹云屏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第36期55-61,共7页

传统两电平有源电力滤波器(active power filter,APF)由干功率开关耐压水平和载流能力的限制,难以实现对高压大容量非线性负载的谐波补偿。在高压大容量系统中,二极管钳位型三电平变换器得到了广泛的应用。对三电平APF进行研究,提出一... 传统两电平有源电力滤波器(active power filter,APF)由干功率开关耐压水平和载流能力的限制,难以实现对高压大容量非线性负载的谐波补偿。在高压大容量系统中,二极管钳位型三电平变换器得到了广泛的应用。对三电平APF进行研究,提出一种母线电压闭环数字控制策略。在同步旋转dq坐标系下,将三电平APF母线电压控制系统分为电压外环和电流内环2部分。在电压外环中,采用自适应滤波器求出直流侧电压平均值,采用PI控制器产生有功指令电流维持直流侧电压恒定。在电流内环中,针对三电平APF直流侧中点电位不平衡问题,从空间矢量PWM调制方法的角度出发,对中点平衡问题进行仔细研究,提出一种简单的中点电压平衡控制策略,只需检测各相电流和中点电压波动的方向,对小矢量进行取舍实现APF中点电位平衡控制。实验结果表明了所提出算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 二极管钳位型三电平变换器 直流侧电压 PI控制 中点电压控制

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基于I-DPWM的三电平中点钳位光伏逆变器漏电流抑制方法 被引量：10

18

作者 陈果 龚春阳 +3 位作者 朱丽华 包俊 陈辉 王志新 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期119-130,共12页

对于三电平中点钳位光伏逆变器,基于断续脉宽调制(discontinuous pulse width modulation,DPWM)并通过选择特定矢量进行钳位控制的方法,存在矢量分解计算时间长、注入共模电压分量和漏电流过大等不足。对此,提出了一种基于I-DPWM的三电... 对于三电平中点钳位光伏逆变器,基于断续脉宽调制(discontinuous pulse width modulation,DPWM)并通过选择特定矢量进行钳位控制的方法,存在矢量分解计算时间长、注入共模电压分量和漏电流过大等不足。对此,提出了一种基于I-DPWM的三电平中点钳位光伏逆变器漏电流抑制方法。通过计算各类DPWM等效调制波来解析注入的低频共模电压分量。针对低频共模电压分量最小的DPWM1,在低频共模电压不连续点注入新的零序分量,通过减小低频共模电压来抑制漏电流幅值。同时,采用载波实现DPWM,免去了复杂的矢量运算。最后,在Matlab/Simulink平台建立了20 kW三电平中点钳位光伏逆变器的仿真模型,同时结合所设计的125 W实验样机验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 三电平中点钳位型逆变器 漏电流抑制 I-DPWM 载波调制

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中高调制度下NPC逆变器扇区重构型虚拟空间矢量脉宽调制及中点平衡策略 被引量：1

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作者 胡瀚林 赵咪 +2 位作者 黄毅 闫海超 鲁敏 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2573-2586,共14页

中点钳位(NPC)型三电平逆变器存在直流侧电容中点电压失衡问题,传统虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)在中高调制度下中点调节能力较弱。为此,该文提出一种扇区重构型VSVPWM(SR-VSVPWM)。首先,通过引入等效中矢量并重构位于中高调制度的扇区... 中点钳位(NPC)型三电平逆变器存在直流侧电容中点电压失衡问题,传统虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)在中高调制度下中点调节能力较弱。为此,该文提出一种扇区重构型VSVPWM(SR-VSVPWM)。首先,通过引入等效中矢量并重构位于中高调制度的扇区,提高中高调制度下中点调节能力。其次,采用占空比调制法平滑开关切换。再次,对其多种调制度下的中点调节裕度进行分析,揭示影响其中点调节能力的因素。最后,通过Starsim硬件在环实验平台,验证所提方法的正确性和有效性,与传统VSVPWM单一小矢量调节相比,该方法有效地提高了中高调制度下中点偏移平衡速度与中点波动抑制能力。 展开更多

关键词 中点钳位(NPC)型三电平逆变器 虚拟空间矢量脉宽调制 中点电压平衡 扇区重构 等效中矢量

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基于零序注入的NPC三电平变流器中点电位反馈控制 被引量：20

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作者 谢路耀 金新民 +2 位作者 吴学智 尹靖元 童亦斌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期117-128,共12页

对NPC三电平变流器中点电位不平衡时,输出交流电压的补偿与中点电位的反馈控制问题进行了研究。提出了一种基于零序注入的NPC三电平中点电位反馈控制方法,在保证输出电压无畸变的同时还能实现中点电位的任意调节。调制策略基于SPWM原理... 对NPC三电平变流器中点电位不平衡时,输出交流电压的补偿与中点电位的反馈控制问题进行了研究。提出了一种基于零序注入的NPC三电平中点电位反馈控制方法,在保证输出电压无畸变的同时还能实现中点电位的任意调节。调制策略基于SPWM原理,实现十分简单,适用于强化传统的中点电位平衡控制或需要对上下组直流电压进行分别控制的场合。文中给出了本文控制方法的中点电流控制能力,并对中点电位的低频波动问题进行了分析。仿真和实验结果验证了相关理论的正确性。 展开更多

关键词 不平衡补偿 反馈控制 中点电压平衡 中点电位偏移 中点钳位型 三电平变流器 正弦脉宽调制 零序电压

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