级联型多电平逆变器的功率均衡控制策略 被引量：66

1

作者 孙宜峰 阮新波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期126-133,共8页

该文针对级联型多电平逆变器的几种调制方法,包括阶梯波调制法、特定谐波消除脉宽调制法和载波空间排列SPWM法,提出了一种新的功率均衡控制策略。该策略利用级联型多电平逆变器相电压冗余的特点,通过以1/4输出周期为单位互换各个H桥单... 该文针对级联型多电平逆变器的几种调制方法,包括阶梯波调制法、特定谐波消除脉宽调制法和载波空间排列SPWM法,提出了一种新的功率均衡控制策略。该策略利用级联型多电平逆变器相电压冗余的特点,通过以1/4输出周期为单位互换各个H桥单元的输出电压波形,实现了各个H桥单元在一个输出周期内的功率均衡。与现有的功率均衡策略相比,新的策略可以在一个输出周期内达到功率均衡,并具有控制简单,H桥单元功率波动小的优点,同时满足对效率和波形的要求。该文以三单元七电平级联型逆变器为例,对上述功率均衡控制策略进行了理论分析和仿真验证。 展开更多

关键词 电力电子 级联逆变器 多电平 功率均衡控制

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级联五开关H桥多电平逆变器功率均衡控制方法 被引量：14

2

作者 叶满园 康翔 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期27-31,共5页

为了提高逆变器的电压和功率等级,提出了一种级联五开关H桥多电平逆变器拓扑结构的功率均衡控制方法。该方法采用了同相交错层叠锯齿载波移相调制,综合了同相层叠锯齿载波调制良好的消谐特性以及载波移相调制各个单元功率分配均衡的优点... 为了提高逆变器的电压和功率等级,提出了一种级联五开关H桥多电平逆变器拓扑结构的功率均衡控制方法。该方法采用了同相交错层叠锯齿载波移相调制,综合了同相层叠锯齿载波调制良好的消谐特性以及载波移相调制各个单元功率分配均衡的优点,使级联五开关H桥多电平逆变器拓扑结构中各个功率单元不仅可以输出五电平,保持良好的消谐特性,而且可以在一个输出周期内实现功率均衡。以3个功率单元为例,进行了仿真实验。实验结果验证了该拓扑结构及其控制方法的可行性与优越性。 展开更多

关键词 五开关H桥 同相层叠 锯齿载波 移相调制 多电平逆变器 功率均衡控制

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舰船柴油主机双机并车功率均衡控制技术 被引量：8

3

作者 安玉昌 陈国钧 吴杰长 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第3期58-61,78,共5页

柴油机并车动力装置(CODAD)能大幅度拓展优质柴油机的功率覆盖范围,从而适用于多种舰船推进,是现阶段比较理想的动力形式之一.舰船柴油主机并车后能否稳定可靠地运行,取决于并车柴油机的控制技术,其关键在于控制参与并车柴油机的功率均... 柴油机并车动力装置(CODAD)能大幅度拓展优质柴油机的功率覆盖范围,从而适用于多种舰船推进,是现阶段比较理想的动力形式之一.舰船柴油主机并车后能否稳定可靠地运行,取决于并车柴油机的控制技术,其关键在于控制参与并车柴油机的功率均衡.文中从控制原理角度对并车柴油机的功率均衡控制技术进行了研究,并提出了今后的发展趋势. 展开更多

关键词 舰船 柴油主机 双机并车 功率均衡控制 双调速器控制 单调速器控制 主-从式调速器控制技术 并车动力装置

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级联多电平逆变器SHEPWM功率均衡控制策略 被引量：5

4

作者 叶满园 康翔 蔡鸿 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2703-2709,共7页

针对级联多电平(cascaded H-bridge,CHB)逆变器特定谐波消除脉宽调制法,提出一种功率均衡控制策略。该策略利用CHB逆变器相电压有冗余的特点,对消谐方程组中基波幅值方程表达式进行等效拆分,从而保证一相中各串联H桥单元输出基波幅值相... 针对级联多电平(cascaded H-bridge,CHB)逆变器特定谐波消除脉宽调制法,提出一种功率均衡控制策略。该策略利用CHB逆变器相电压有冗余的特点,对消谐方程组中基波幅值方程表达式进行等效拆分,从而保证一相中各串联H桥单元输出基波幅值相等的1/4周期对称的电压波形,实现各串联H桥单元在一个输出周期内的功率均衡。以两单元级联五电平CHB逆变器拓扑为例,对上述功率均衡控制策略进行理论分析、仿真验证和实验验证。研究结果验证了该均衡策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 级联H桥 多电平逆变器 拓扑结构 特定谐波消除PWM 功率均衡控制

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基于改进粒子群算法的阶梯波调制功率均衡控制策略 被引量：2

5

作者 叶满园 黄凯峰 《工矿自动化》 北大核心 2015年第9期57-62,共6页

针对级联型多电平逆变器阶梯波调制时各级联单元输出功率不均衡问题,提出采用调整脉冲开关角的阶梯波调制功率均衡控制策略,该策略以1/4输出周期为单位互换各级联单元的输出电压波形,从而实现各级联单元在1个输出周期内的功率均衡。同... 针对级联型多电平逆变器阶梯波调制时各级联单元输出功率不均衡问题,提出采用调整脉冲开关角的阶梯波调制功率均衡控制策略,该策略以1/4输出周期为单位互换各级联单元的输出电压波形,从而实现各级联单元在1个输出周期内的功率均衡。同时将一种基于惯性权重动态调整的粒子群算法引入到对阶梯波调制功率均衡控制策略下开关角的求解中,该算法不需要开关角初值,随着迭代次数的增加而动态减小惯性权重,能快速有效地求解出开关角最优解。仿真结果验证了基于改进粒子群算法的阶梯波调制功率均衡控制策略的可行性及有效性。 展开更多

关键词 级联型多电平逆变器 阶梯波调制 功率均衡控制 惯性权重动态调整 粒子群算法

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输出并联双有源全桥DC-DC变换器虚拟功率均衡控制方法 被引量：16

6

作者 安峰 宋文胜 +1 位作者 杨柯欣 冯晓云 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期106-112,共7页

针对电力电子变压器(PET)中输出并联双有源全桥(DAB)DC-DC变换器,分析了前级级联多电平整流器(CHB)控制策略对于DAB变换器的影响,提出一种同时适用于等效输入串联输出并联(ISOP)和等效输入独立输出并联(IIOP)DAB变换器的虚拟功率均衡控... 针对电力电子变压器(PET)中输出并联双有源全桥(DAB)DC-DC变换器,分析了前级级联多电平整流器(CHB)控制策略对于DAB变换器的影响,提出一种同时适用于等效输入串联输出并联(ISOP)和等效输入独立输出并联(IIOP)DAB变换器的虚拟功率均衡控制方法,并分析了该控制策略的作用机理。搭建了以TMS320F28335+FPGA_6SLX45为控制器的三单元输出并联DAB变换器的实验平台,对所提出的虚拟功率均衡控制方法与输入电容电压平衡控制算法进行了对比验证。实验结果表明,所提方法在实现各个模块传输功率均分的基础上,可以显著提高变换器对于负载突变和输入电压突变时的响应速度。同时,也可有效地抑制变换器传输功率的暂态波动。 展开更多

关键词 电力电子变压器 双有源全桥DC-DC变换器 功率均衡控制 动态响应

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应用于贯通供电系统的两相–单相变换器直流电压纹波特性与功率均衡控制 被引量：12

7

作者 孟令辉 周犹松 +2 位作者 闫晗 楚锋 舒泽亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第17期6449-6459,共11页

传统牵引供电方式存在不平衡、无功及谐波等电能质量问题,且无法实现多变电所互联互通,严重制约高速、重载铁路的发展。为解决这些问题,该文在现有牵引变电所的基础上,提出一种基于两相–单相变换器构建贯通牵引供电的新方案。分析功率... 传统牵引供电方式存在不平衡、无功及谐波等电能质量问题,且无法实现多变电所互联互通,严重制约高速、重载铁路的发展。为解决这些问题,该文在现有牵引变电所的基础上,提出一种基于两相–单相变换器构建贯通牵引供电的新方案。分析功率流动对所提拓扑直流电压的影响,给出直流电容容值设计边界的计算公式。为抑制两相变换器功率不平衡对三相电能质量的影响,提出一种两相功率均衡控制策略。最后,在YNvd牵引变压器的基础上,仿真和实验验证所提拓扑应用在贯通供电系统的可行性,并验证所提功率均衡控制策略降低三相电网电流不平衡度的有效性。 展开更多

关键词 三相–两相牵引变压器 牵引变电所改造 两相–单相变换器 贯通式牵引供电 两相功率均衡控制

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Ⅱ型不对称CHB多电平逆变器SHEPWM功率均衡控制策略 被引量：9

8

作者 叶满园 宋桂智 +2 位作者 康翔 魏麒文 任威 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期104-111,共8页

针对直流侧电源电压比为1∶2∶4的Ⅱ型不对称CHB(ACHB)多电平逆变器特定谐波消除(SHEPWM)调制存在的各级联单元输出功率不均衡问题,对传统的SHEPWM调制进行改进,提出一种新的功率均衡控制策略。该策略利用Ⅱ型ACHB多电平逆变器输出相电... 针对直流侧电源电压比为1∶2∶4的Ⅱ型不对称CHB(ACHB)多电平逆变器特定谐波消除(SHEPWM)调制存在的各级联单元输出功率不均衡问题,对传统的SHEPWM调制进行改进,提出一种新的功率均衡控制策略。该策略利用Ⅱ型ACHB多电平逆变器输出相电压冗余的特点,对消谐方程组中基波幅值方程表达式进行等效拆分,不仅保证了逆变器输出相电压周期对称的电压波形以及实现各个串联H桥单元在一个输出周期内的功率均衡,而且通过多种群遗传算法得到消谐方程组的解,消除了特定的低次谐波,使逆变器输出高质量的电压波形。搭建了三单元十五电平Ⅱ型ACHB多电平逆变器实验平台,对上述功率均衡控制策略进行了理论分析和仿真验证。实验结果验证了该均衡策略的可行性和正确性。 展开更多

关键词 Ⅱ型不对称级联多电平逆变器 特定谐波消除 消谐方程组 基波幅值 等效拆分 功率均衡控制

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电容钳位H桥级联多电平逆变器功率均衡控制方法 被引量：5

9

作者 叶满园 康翔 宋平岗 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期94-100,共7页

针对电容钳位H桥级联多电平逆变器载波层叠SPWM调制方法中存在功率不均衡的问题,对该逆变器各个级联单元的有功功率输出进行理论分析,提出了一种改进载波层叠方式的功率均衡控制方法。该方法在不影响逆变器输出电压波形质量的前提下,通... 针对电容钳位H桥级联多电平逆变器载波层叠SPWM调制方法中存在功率不均衡的问题,对该逆变器各个级联单元的有功功率输出进行理论分析,提出了一种改进载波层叠方式的功率均衡控制方法。该方法在不影响逆变器输出电压波形质量的前提下,通过保证该逆变器各个单元输出电压波形的基波幅值相等的方式,可以在一个输出周期内实现各个级联单元的输出功率均衡。以两单元电容钳位H桥级联多电平逆变器为例,进行了仿真分析和对比研究,详细给出了改进功率均衡控制法与传统控制方法下输出电压谐波失真(total harmonic distortion,THD)和输出功率的对比曲线,以及两种方法下逆变器输出的电压波形及其频谱图,结果验证了该控制方法的可行性与优越性。 展开更多

关键词 电容钳位H桥 载波调制 多电平逆变器 功率均衡控制

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CHB逆变器移幅载波调制法及其功率均衡控制策略 被引量：5

10

作者 李宋 肖云煌 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期25-30,46,共7页

针对级联H桥(CHB)多电平逆变器移幅载波调制法存在的功率均衡问题,提出了上、下载波1/4输出周期互换和上、下载波相邻间隔互换两种不同的功率均衡控制策略。通过改变三角载波的排列方式,使得不同H桥单元的功率器件开关频率和导通时间接... 针对级联H桥(CHB)多电平逆变器移幅载波调制法存在的功率均衡问题,提出了上、下载波1/4输出周期互换和上、下载波相邻间隔互换两种不同的功率均衡控制策略。通过改变三角载波的排列方式,使得不同H桥单元的功率器件开关频率和导通时间接近。调整逆变器各H桥单元的输出电压波形,在保证输出电压波形质量的同时能够实现各H桥单元在一个输出周期内的功率均衡。文中对提出的两种不同的调制策略进行了详细地分析和对比研究。仿真结果验证了这两种均衡策略的可行性。 展开更多

关键词 级联型多电平逆变器 移幅载波调制法 功率均衡控制

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基于IPD调制的电容钳位型多电平逆变器功率均衡控制策略 被引量：3

11

作者 叶满园 魏麒文 +3 位作者 章俊飞 陈子豪 苗志林 童子威 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3212-3219,共8页

针对电容钳位型非对称H桥级联多电平逆变器多载波调制策略中存在的功率均衡问题,在基于载波同相层叠(in-phase disposition,IPD)调制策略的基础上,对载波自由度进行改进,提出了一种新颖的载波同相交错层叠控制方法。该方法是将半个输出... 针对电容钳位型非对称H桥级联多电平逆变器多载波调制策略中存在的功率均衡问题,在基于载波同相层叠(in-phase disposition,IPD)调制策略的基础上,对载波自由度进行改进,提出了一种新颖的载波同相交错层叠控制方法。该方法是将半个输出周期内的脉冲序列在各级联单元间进行循环,经过1个周期后能够实现各级联单元间的功率均衡,而且兼有载波同相层叠调制良好的消谐特性。以2单元电容钳位非对称H桥级联多电平为例,对该功率均衡控制策略的原理进行了分析,并通过仿真和实验结果验证该控制策略的正确性与可行性。 展开更多

关键词 电容钳位非对称H桥 自由度 载波同相层叠 载波同相交错层叠 功率均衡控制策略

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功率加权的级联H桥光伏并网逆变器功率均衡控制 被引量：1

12

作者 叶满园 潘涛 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期49-54,83,共7页

针对级联H桥光伏并网逆变器各级联单元输出功率不均衡的问题,提出了一种基于功率加权的级联H桥光伏并网逆变器功率均衡控制策略。由各单元直流侧功率和各级联单元参考电压,得出功率权重因数,电流内环输出的占空比信号基于功率权重因数... 针对级联H桥光伏并网逆变器各级联单元输出功率不均衡的问题,提出了一种基于功率加权的级联H桥光伏并网逆变器功率均衡控制策略。由各单元直流侧功率和各级联单元参考电压,得出功率权重因数,电流内环输出的占空比信号基于功率权重因数被重新分配给级联单元,修改各级联单元占空比信号。该策略能够保证各级联单元的输出功率均衡,且实现了电流环和电压环的近似解耦,简化了控制器的设计。最后通过仿真研究验证了该控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 功率加权 级联型H桥并网逆变器 功率均衡控制 独立最大功率点跟踪 光伏

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基于MPC的耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器功率均衡解耦控制策略

13

作者 樊启高 刘柳 +1 位作者 毕恺韬 艾建 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期328-337,共10页

耦合电感功率变换器因耦合电感阻抗、电感值等参数差异易导致功率不均衡。针对耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器,提出一种基于模型预测控制(MPC)的功率均衡解耦控制策略。通过对变换器原理进行分析,建立基于电感电流解耦的数学模型,得... 耦合电感功率变换器因耦合电感阻抗、电感值等参数差异易导致功率不均衡。针对耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器,提出一种基于模型预测控制(MPC)的功率均衡解耦控制策略。通过对变换器原理进行分析,建立基于电感电流解耦的数学模型,得到包括电感电流和飞跨电容电压等6个控制变量的解耦控制方法。在此基础上,提出基于MPC的功率均衡解耦控制策略。同时,为降低MPC算法的运算负荷,根据解耦控制模型重构模型预测价值函数,实现各控制变量独立动态寻优,使系统能在稳定控制输出电压及飞跨电容电压的同时,实现两相耦合电感的功率均衡控制。最后,通过理论分析及实验对所提策略进行有效验证。 展开更多

关键词 飞跨电容 双向DC/DC变换器 耦合电感 模型预测 功率均衡解耦控制

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基于倍频采样的两相交错并联三电平双向直流变换器功率均衡解耦控制策略 被引量：7

14

作者 樊启高 卢禹卓 +2 位作者 毕恺韬 安群涛 朱一昕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期3654-3664,共11页

该文提出一种两相交错并联三电平双向DC-DC变换器功率均衡解耦控制策略,并有效地减少了电流传感器的使用。通过对变换器拓扑工作原理的分析,得出两相交错三电平拓扑的等效两电平分析方法。在此基础上,提出基于总电流分时倍频采样功率均... 该文提出一种两相交错并联三电平双向DC-DC变换器功率均衡解耦控制策略,并有效地减少了电流传感器的使用。通过对变换器拓扑工作原理的分析,得出两相交错三电平拓扑的等效两电平分析方法。在此基础上,提出基于总电流分时倍频采样功率均衡解耦控制策略,使变换器的电压调节与相间电流均衡控制实现了完全解耦。此外,将常规均衡控制所需的四路电流采样,减少为两路,达到了简化控制结构的目的。建立基于等效拓扑下的小信号模型,利用该模型对所提方案进行理论验证,并给出控制器参数的具体设计方案。最后通过小功率物理仿真实验对所提控制策略进行了有效验证。 展开更多

关键词 交错并联 三电平双向直流变换器 功率均衡解耦控制 倍频采样策略

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级联式电力电子变压器的主动非均衡功率控制 被引量：4

15

作者 孙玉巍 武承杰 +2 位作者 付超 张帅 高振 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期155-163,共9页

电力电子变压器是交直流混合配电网的关键设备,为提高级联式电力电子变压器轻载运行效率,文中结合混合脉宽调制技术的非均衡特性,提出一种基于功率主动非均衡控制的效率优化策略。通过输入级级联H桥变换器在混合脉宽调制下的损耗分析以... 电力电子变压器是交直流混合配电网的关键设备,为提高级联式电力电子变压器轻载运行效率,文中结合混合脉宽调制技术的非均衡特性,提出一种基于功率主动非均衡控制的效率优化策略。通过输入级级联H桥变换器在混合脉宽调制下的损耗分析以及隔离双向DC/DC变换器的损耗分析,建立了级联式电力电子变压器运行效率模型,据此分析各单元功率非均衡分配以提升整体运行效率的可行性。对混合脉宽调制下各单元功率稳定运行范围进行了推导,并提出适用于系统轻载效率优化的功率主动非均衡控制策略。最后,通过实验对所提控制策略与传统功率均衡控制进行了对比验证,结果表明所提功率非均衡控制可降低轻载条件下的系统损耗,提高电力电子变压器的整体效率。 展开更多

关键词 电力电子变压器 混合脉宽调制 主动非均衡功率控制 效率优化

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一种新型CHB多电平逆变器功率均衡调制策略 被引量：5

16

作者 李宋 童子威 +3 位作者 叶满园 彭瑞凡 陈子豪 苗志林 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2347-2356,共10页

传统调制策略难以使级联H桥多电平逆变器同时具有较优的输出电压谐波特性以及实现各级联单元间功率均衡,针对该问题提出了一种基于载波循环控制的新型调制策略。该调制策略通过调整单个传统载波在垂直方向的排布进而重构出新的循环载波... 传统调制策略难以使级联H桥多电平逆变器同时具有较优的输出电压谐波特性以及实现各级联单元间功率均衡,针对该问题提出了一种基于载波循环控制的新型调制策略。该调制策略通过调整单个传统载波在垂直方向的排布进而重构出新的循环载波,并详细推导了在全调制度下各级联单元平均输出功率的表达式,结果表明该调制策略不但可以得到最优的输出电压谐波特性,同时还能够使各级联单元之间实现级联单元间功率均衡,最后搭建的仿真模型和实验平台均证实了所提新型功率均衡调制策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 级联多电平逆变器 全调制度 载波循环重构 调制策略 平均输出功率 功率均衡控制

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H桥多电平逆变器的混合载波交叠式PWM控制 被引量：4

17

作者 王龙飞 苏利捷 杨国超 《电测与仪表》 北大核心 2019年第10期134-139,共6页

为了增大逆变器的功率等级,改善输出电压的波形质量,提出了一种级联H桥多电平逆变器拓扑和与其相对应的PWM载波调制控制策略。该方法是根据传统混合频率载波调制策略,采用了同相的交叠式三角载波调制,结合了同相层叠式载波调制较好的消... 为了增大逆变器的功率等级,改善输出电压的波形质量,提出了一种级联H桥多电平逆变器拓扑和与其相对应的PWM载波调制控制策略。该方法是根据传统混合频率载波调制策略,采用了同相的交叠式三角载波调制,结合了同相层叠式载波调制较好的消谐特点以及使高低压单元功率自然平衡的特点,使级联H桥多电平逆变器拓扑结构不仅可以输出多电平,还能解决混合调制下的功率环流现象,而且逆变器模块化比较简单,可以使逆变器在输出周期内功率达到自然平衡。以2个高低压单元为例,进行了仿真实验。实验结果验证了该逆变器结构和控制策略的可行性。 展开更多

关键词 级联H桥 同相交叠 三角载波 混合级联逆变器 功率均衡控制

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