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三电平有源中点箝位变流器损耗平衡优化控制方法 被引量:4
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作者 张波 葛琼璇 +1 位作者 王晓新 李耀华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2775-2784,共10页
为了提高三电平有源中点箝位变流器损耗分布的控制性能,提出了一种损耗平衡优化控制方法。通过分析三电平有源中点箝位变流器在不同调制方式下的损耗分布情况,引入了损耗调节因子,利用损耗调节因子设计变流器的冗余电平作用序列,实现损... 为了提高三电平有源中点箝位变流器损耗分布的控制性能,提出了一种损耗平衡优化控制方法。通过分析三电平有源中点箝位变流器在不同调制方式下的损耗分布情况,引入了损耗调节因子,利用损耗调节因子设计变流器的冗余电平作用序列,实现损耗的均衡控制。仿真和实验结果表明该优化控制方法能够准确快速地平衡变流器各个开关器件的损耗分布。半导体器件均衡的损耗分布有利于系统的散热设计,增加了变流器系统的安全工作裕量,该方法在高压大功率变流器场合具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 有源中点箝位 损耗 电平 变流器 脉宽调制
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基于改进型SVPWM的五电平NPC/H变流器共模电压抑制技术研究 被引量:9
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作者 章勇高 龙立中 +1 位作者 陈长龙 邝光健 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期52-57,共6页
为解决多电平变流器中共模电压随电平数增加幅值增大的问题,以五电平桥式中点箝位变流器为例,分析共模电压的产生机理,并提出一种基于改进型空间矢量脉冲宽度调制的共模电压抑制技术。将五电平桥式中点箝位变流器等效为两个三电平中点... 为解决多电平变流器中共模电压随电平数增加幅值增大的问题,以五电平桥式中点箝位变流器为例,分析共模电压的产生机理,并提出一种基于改进型空间矢量脉冲宽度调制的共模电压抑制技术。将五电平桥式中点箝位变流器等效为两个三电平中点箝位变流器的组合,原参考电压矢量可分解为两个小的电压矢量。五电平空间矢量脉冲宽度调制也被分解为两个三电平空间矢量脉冲宽度调制。为抑制其共模电压,其中一个三电平变流器采用零共模电压空间矢量脉冲宽度调制策略,另一个三电平变流器则按传统空间矢量脉冲宽度调制策略进行调制。对比分析并仿真研究现有两种调制策略与改进型空间矢量脉冲宽度调制策略下五电平桥式中点箝位变流器的共模电压和直流电压利用率。理论分析和结果证明变流器的共模电压最大值比传统SVPWM(space vectorpulse width modulation)下降了60%,直流电压利用率比零共模电压策略升高了4%,说明在共模电压得到有效抑制的同时,保持了较高的直流电压利用率。 展开更多
关键词 电平 共模电压 五电平桥式中点箝位变流器 空间矢量脉冲宽度调制 等效 电压利用率
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基于空间电压矢量的有源中点箝位型五电平逆变器母线中点电压平衡问题的研究 被引量:19
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作者 刘战 谭国俊 +1 位作者 李浩 叶宗彬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期6499-6507,共9页
有源中点箝位型五电平(active neutral-point-clamped five-level,ANPC-5L)变换器与三电平相比,具有输出电压等级较高、输出功率更大、电流谐波含量较低等特点,在高压大功率领域具有较高的研究价值。以ANPC-5L变换器作为研究对象,采用... 有源中点箝位型五电平(active neutral-point-clamped five-level,ANPC-5L)变换器与三电平相比,具有输出电压等级较高、输出功率更大、电流谐波含量较低等特点,在高压大功率领域具有较高的研究价值。以ANPC-5L变换器作为研究对象,采用空间电压矢量脉宽调制控制算法,通过分析ANPC-5L变换器的单相拓扑结构及其工作原理,针对不同开关状态下的ANPC-5L变换器的母线中点电压的波动模型进行研究分析,得出了平衡母线中点电压偏差的公式及ANPC-5L变换器中点电位的平衡域曲线。以此为基础,提出一种有效平衡中点电压的控制方法,通过选择参考电压矢量所在三角形的开关序列及同时控制复用矢量的作用时间之比,实现了悬浮电容电压与中点电压的解耦和平衡控制,最后通过实验进一步验证了控制算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 有源中点箝位电平变换器 空间电压矢量脉宽调制 中点电压平衡 平衡域
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三电平ANPC变流器中点电位控制策略研究 被引量:10
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作者 张波 葛琼璇 +1 位作者 王晓新 李耀华 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2016年第8期1-7,共7页
本文详细分析了三电平有源中点箝位(ANPC)变流器中点电压波动产生的根本原因,提出了一种分区域控制的中点电位的平衡方法,该方法能够实现在变流器全范围工作区域内的中点电位平衡控制,且该方法运算量小,易于实现,对于空间矢量脉宽调制... 本文详细分析了三电平有源中点箝位(ANPC)变流器中点电压波动产生的根本原因,提出了一种分区域控制的中点电位的平衡方法,该方法能够实现在变流器全范围工作区域内的中点电位平衡控制,且该方法运算量小,易于实现,对于空间矢量脉宽调制和三角载波比较脉宽调制方法都适用;本文同时利用三电平ANPC变流器的拓扑结构优势提出一种损耗平衡控制算法,改善了在高调制度低功率因数时中点电位平衡控制引起的开关损耗大的问题。通过仿真和实验验证了本文提出的控制方法能够同时实现三电平ANPC变流器的中点电位波动抑制和桥臂损耗平衡的控制,具有较强的工程应用价值。 展开更多
关键词 电平 损耗 有源中点箝位变流器 中点电位 脉宽调制
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有源中点箝位式(ANPC)五电平逆变器调制方法和飞跨电容电压控制策略研究 被引量:4
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作者 张航航 刘小刚 +2 位作者 张新涛 张磊 梁欢迎 《电源学报》 CSCD 2015年第1期67-72,100,共7页
分析了ANPC型五电平逆变器开关状态和输出电平的关系,并提出单周期SPWM调制方法。该调制方法在一个开关周期内实现有效电平且包含飞跨电容充电、放电两个状态。针对控制飞跨电容电压的问题,提出了在调制策略中增加充电因子,通过检测飞... 分析了ANPC型五电平逆变器开关状态和输出电平的关系,并提出单周期SPWM调制方法。该调制方法在一个开关周期内实现有效电平且包含飞跨电容充电、放电两个状态。针对控制飞跨电容电压的问题,提出了在调制策略中增加充电因子,通过检测飞跨电容电压和实时调节充电因子实现飞跨电容电压闭环可控。最后对单周期SPWM调制方法和飞跨电容电压控制策略进行了仿真和实验,验证了其正确性。 展开更多
关键词 有源中点箝位式(ANPC) 电平逆变器 正弦脉宽调制(SPWM) 飞跨电容 充电因子
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同相供电二极管箝位五电平潮流控制器研究 被引量:2
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作者 周阳 李群湛 易东 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2016年第S1期106-110,共5页
针对电气化铁道长期存在的以负序、谐波和无功为主的电能质量问题,尤其是困扰列车速度和牵引力提升的电分相问题,本文研究了基于二极管箝位五电平结构的同相供电潮流控制器,并针对二极管箝位五电平结构固有的直流侧电容均压问题,提出一... 针对电气化铁道长期存在的以负序、谐波和无功为主的电能质量问题,尤其是困扰列车速度和牵引力提升的电分相问题,本文研究了基于二极管箝位五电平结构的同相供电潮流控制器,并针对二极管箝位五电平结构固有的直流侧电容均压问题,提出一种改进辅助稳压电路。最后,针对同相供电的两种不同工作模式,仿真验证了五电平潮流控制器的可行性及优越性。 展开更多
关键词 电气化铁路 潮流控制器 二极管箝位电平变流器 直流电容均压 电能质量
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基于特定单元开关管动作延迟的ANPC不期望电平消除方法
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作者 杨若雨 王琛琛 +3 位作者 陆格野 刘明月 李赵烊 邵葳 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第4期158-170,共13页
有源中点箝位型(ANPC)变换器死区会带来不期望电平输出以及开关管过压问题,导致开关管寿命缩短,影响设备安全。针对死区时间内5L-ANPC、3L-ANPC变换器不期望电平问题,提出了一种基于特定单元开关管动作延迟的方法。根据电流极性以及参... 有源中点箝位型(ANPC)变换器死区会带来不期望电平输出以及开关管过压问题,导致开关管寿命缩短,影响设备安全。针对死区时间内5L-ANPC、3L-ANPC变换器不期望电平问题,提出了一种基于特定单元开关管动作延迟的方法。根据电流极性以及参与切换的状态延迟特定互补开关管动作,能完全消除所有死区带来的不期望电平。针对死区时间5L-ANPC、3L-ANPC变换器开关管过压问题,在考虑开关管结电容的基础上,计算死区时间内开关管承受电压,确定出现开关管过压的切换及过压量,采用并联吸收电容的方法抑制开关管过压问题。最后,在5L-ANPC、3L-ANPC实验平台上验证了方法的有效性。所提方法无需增加额外开关管,实现过程简单适用于解决其他拓扑的相似问题。 展开更多
关键词 电平 电平 有源中点箝位型变换器 死区不期望电平 死区开关管过压 吸收电容
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大功率IGCT高压变流器的研究 被引量:7
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作者 兰志明 李崇坚 +2 位作者 朱春毅 王成胜 绳伟辉 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1674-1678,共5页
通过对大功率集成门极换向晶闸管(IGCT)高压变流器的结构、控制系统、保护系统的研究,设计出一套7.5 MVA的基于集成门极换向晶闸管的高压三电平中点箝位(NPC)变流器.通过对几种常见的三电平NPC变流器的拓扑结构进行研究,选取了采用分散... 通过对大功率集成门极换向晶闸管(IGCT)高压变流器的结构、控制系统、保护系统的研究,设计出一套7.5 MVA的基于集成门极换向晶闸管的高压三电平中点箝位(NPC)变流器.通过对几种常见的三电平NPC变流器的拓扑结构进行研究,选取了采用分散的缓冲吸收电路的结构方式.控制系统采用基于VME总线的VMIC核心系统,利用信号数字处理(DSP)控制板生成三电平电压空间矢量PWM调制脉冲.保护系统可以对变流器运行中的过压、过流等各种故障采取快速有效的保护措施.在变流器系统的性能试验中,最大直流母线电压达到5000 V,最大输出电流达到2500 A.试验结果表明,该变流器达到了7.5 MVA的设计要求. 展开更多
关键词 变流器 集成门极换向晶闸管 电平 中点箝位变流器
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基于新型SVPWM的NPC/H桥五电平逆变器共模电压抑制策略研究 被引量:13
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作者 戴鹏 吴斌 +1 位作者 苏良成 杨泰朋 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期20-25,共6页
为解决逆变器中共模电压随其电平数增加而幅值增大的问题,以中点箝位H桥五电平逆变器为例,分析共模电压的产生机理,并提出一种基于参考电压矢量分解的新型五电平空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)算法。该算法直接将五电平分解为两电平,避免... 为解决逆变器中共模电压随其电平数增加而幅值增大的问题,以中点箝位H桥五电平逆变器为例,分析共模电压的产生机理,并提出一种基于参考电压矢量分解的新型五电平空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)算法。该算法直接将五电平分解为两电平,避免了先将五电平转化为三电平,再将三电平转化为两电平的繁琐过程且可适用于更高电平。基于该算法设计了一种通过合理选择空间矢量来抑制共模电压的五段式调制方法。理论分析、仿真与实验结果表明,该方法可以将共模电压最大值抑制到单相直流电压源电压值的1/3,比传统SVPWM算法下降了60%;同时,逆变器的开关损耗也得到了减小。 展开更多
关键词 共模电压 中点箝位H桥电平逆变器 参考电压矢量分解 空间矢量脉冲宽度调制 段式 开关损耗
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矿山高压多电平ANPC变频调速系统损耗分析 被引量:5
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作者 李娜 许燕萍 何凤有 《工矿自动化》 北大核心 2014年第11期61-65,共5页
以五电平有源中点箝位ANPC高压变频调速系统为研究对象,在介绍ANPC五电平拓扑数学模型和PWM调制方法的基础上,对系统开关损耗、电容损耗以及传导损耗进行了量化分析。分析结果表明,ANPC五电平拓扑虽然损耗构成种类更多,但其在开关损耗... 以五电平有源中点箝位ANPC高压变频调速系统为研究对象,在介绍ANPC五电平拓扑数学模型和PWM调制方法的基础上,对系统开关损耗、电容损耗以及传导损耗进行了量化分析。分析结果表明,ANPC五电平拓扑虽然损耗构成种类更多,但其在开关损耗抑制方面优势显著,可使变频调速系统整体运行效率更高。 展开更多
关键词 高压变频 有源中点箝位 电平 损耗优化 ANPC
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一种新型基于矢量空间解耦的多相三电平逆变器空间矢量调制策略 被引量:9
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作者 王一波 王政 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期3316-3324,共9页
该文以中压大功率交流电机驱动器为背景。针对多相电机驱动,提出一种基于矢量空间解耦(vector space decomposition,VSD)的中点箝位型多相三电平逆变器空间矢量调制策略。以五相三电平逆变器为例,利用VSD将变量解耦和映射到?-?基波... 该文以中压大功率交流电机驱动器为背景。针对多相电机驱动,提出一种基于矢量空间解耦(vector space decomposition,VSD)的中点箝位型多相三电平逆变器空间矢量调制策略。以五相三电平逆变器为例,利用VSD将变量解耦和映射到?-?基波平面和x-y谐波平面。将逆变器243个电压矢量进行精简和合成,得到基波平面和谐波平面解耦的两组电压矢量,分别用来合成基波分量和谐波分量。利用冗余矢量进行直流侧中点电压的控制。通过计算输出电压向量的作用时间,将各相输出电压状态进行合并以减小开关频率。最后通过实验验证提出的策略的正确性。 展开更多
关键词 矢量空间解耦 中点箝位 相三电平逆变器 空间矢量调制 谐波
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