悬浮电容H桥级联七电平逆变器的混合载波频率调制策略

1

作者 刘议泽 吴学智 +2 位作者 刘京斗 续文政 程皓 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期7167-7181,共15页

多电平逆变器具有输出电压谐波含量少、开关器件电压应力低、等效开关频率高等优点,广泛应用于新能源发电场合。悬浮电容H桥级联七电平逆变器,因开关频率低、器件数量少、输出电平数量多得到广泛的关注。为了降低损耗,使H桥逆变单元开... 多电平逆变器具有输出电压谐波含量少、开关器件电压应力低、等效开关频率高等优点,广泛应用于新能源发电场合。悬浮电容H桥级联七电平逆变器,因开关频率低、器件数量少、输出电平数量多得到广泛的关注。为了降低损耗,使H桥逆变单元开关管以低开关频率动作,悬浮电容逆变单元开关管以高开关频率动作,但是会引起过调制和悬浮电容电压失控的问题。为解决过调制问题,该文提出基于调制波分解的混合载波频率调制策略,增加过调制区间的调制过程,分解悬浮电容逆变单元超出载波部分的调制波,使H桥逆变单元开关管以低开关频率运行;同时提出基于工作模式切换的有功功率分解控制,详细分析两种工作模式下的稳压控制原理,根据电容电压的状态改变悬浮电容逆变单元有功功率大小,实现不同工况下悬浮电容电压均衡。最后通过仿真和实验验证了所提调制策略的正确性。 展开更多

关键词 七电平逆变器 H桥级联 混合载波频率 调制波分解 悬浮电容电压均衡控制

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悬浮电容多电平逆变器的通用PWM控制方法 被引量：20

2

作者 严干贵 刘文华 +1 位作者 陈远华 韩英铎 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期35-40,共6页

多电平逆变器及其PWM控制是近年来电力电子应用领域的研究热点。悬浮电容多电平逆变器因为不需要独立的直流电源来维持每级电平电压和电平数容易扩展等优点而备受青睐,但是悬浮电容电压的平衡问题却制约其推广应用。针对该问题,该文提... 多电平逆变器及其PWM控制是近年来电力电子应用领域的研究热点。悬浮电容多电平逆变器因为不需要独立的直流电源来维持每级电平电压和电平数容易扩展等优点而备受青睐,但是悬浮电容电压的平衡问题却制约其推广应用。针对该问题,该文提出一种理论上适用于任意电平悬浮电容逆变器的通用PWM控制方法,该方法由“波形优化电压合成算法”和“开关状态选择法则”两部分组成。前者基于“伏秒等效”原则,以优化输出线电压波形为目标,由参考波直接确定各相电压电平和相应的持续时间及输出顺序;后者则用于选择合适的冗余开关状态,以同时控制悬浮电容电压的平衡,而且还能保证功率开关频率的均衡,便于实现数字化。该方法在悬浮电容五电平逆变器系统进行了大量的仿真,并给出了部分实验结果。 展开更多

关键词 悬浮电容 多电平逆变器 脉冲宽度调制控制 PWM 电力电子技术

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有源箝位五电平逆变器CHMPWM及悬浮电容电压控制 被引量：6

3

作者 李杰 徐渊 宋文祥 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期92-100,共9页

针对降低功率器件的开关频率而带来电流谐波较大的问题,提出采用特殊设计的优化脉冲调制策略。通过深入研究五电平有源箝位(ANPC)逆变器电流谐波最小脉冲宽度调制(PWM)策略,设计一种基于遗传算法(GA)的优化脉冲调制开关角计算方案,该方... 针对降低功率器件的开关频率而带来电流谐波较大的问题,提出采用特殊设计的优化脉冲调制策略。通过深入研究五电平有源箝位(ANPC)逆变器电流谐波最小脉冲宽度调制(PWM)策略,设计一种基于遗传算法(GA)的优化脉冲调制开关角计算方案,该方案相比传统牛顿迭代法具有更好的电流谐波特性;对于五电平有源箝位逆变器存在的悬浮电容电压波动问题,提出一种基于冗余开关状态切换的悬浮电容电压滞环控制策略,通过合理分配冗余开关状态的作用时间,能够将悬浮电容电压有效稳定在参考值附近。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性及所提控制方法的有效性。 展开更多

关键词 有源箝位 五电平逆变器 低开关频率 电流谐波最小 优化脉冲模式 悬浮电容电压

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悬浮电容钳位多电平矩阵变换器拓扑与控制 被引量：5

4

作者 邱麟 许烈 李永东 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期78-83,112,共7页

矩阵变换器已广泛应用于中低压系统中,但在高压领域,矩阵变换器的使用受到了开关器件电压等级的限制。将矩阵变换器与多电平拓扑相结合,有望成为解决这一难点的重要手段。文中论述了多电平矩阵变换器的结构特点,重点研究了采用悬浮电容... 矩阵变换器已广泛应用于中低压系统中,但在高压领域,矩阵变换器的使用受到了开关器件电压等级的限制。将矩阵变换器与多电平拓扑相结合,有望成为解决这一难点的重要手段。文中论述了多电平矩阵变换器的结构特点,重点研究了采用悬浮电容钳位实现多电平矩阵变换器的可行性以及悬浮电容电压控制策略,提出了完整的输出电压与输入电流的状态空间矢量调制策略。最后,通过仿真与样机实验论证了控制算法的可行性、可靠性和有效性。 展开更多

关键词 矩阵变换器 多电平拓扑 悬浮电容 电压平衡控制

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有源中点钳位五电平逆变器悬浮电容预充电控制策略 被引量：8

5

作者 李科峰 高山 +2 位作者 刘计龙 肖飞 麦志勤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期2064-2075,共12页

有源中点钳位五电平(ANPC-5L)拓扑是一种适用于中高压变频驱动的新型拓扑结构。现有ANPC-5L逆变器悬浮电容预充电方法具有简单可靠、不需要外部充电电路等优势,但也存在开关管电压应力过大、强制互补的开关管直通等不足。针对此问题,该... 有源中点钳位五电平(ANPC-5L)拓扑是一种适用于中高压变频驱动的新型拓扑结构。现有ANPC-5L逆变器悬浮电容预充电方法具有简单可靠、不需要外部充电电路等优势,但也存在开关管电压应力过大、强制互补的开关管直通等不足。针对此问题,该文提出一种悬浮电容预充电控制策略,通过在交流侧布置预充电电阻,即可实现直流侧支撑电容和桥臂内悬浮电容同时预充电,预充电过程中既可以确保支撑电容中点电位为母线电压的一半,也可以确保各桥臂悬浮电容电压为母线电压的四分之一。该文分析预充电过程的等效电路,推导预充电过程中电容电压的时域解析表达式,得出预充电电路参数设计的理论依据。通过电路仿真,对所提预充电控制策略进行了验证,同时在一台功率等级为100kW的ANPC-5L逆变器样机上对所提控制策略进行了实验验证。 展开更多

关键词 有源中点钳位 五电平 悬浮电容 预充电 电容电压控制

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基于占空比调节的悬浮电容五电平逆变器的PWM控制 被引量：3

6

作者 严于贵 刘文华 +1 位作者 陈远华 韩英铎 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第18期38-42,共5页

控制悬浮电容电压的平衡是保证悬浮电容多电平逆变器运行安全的关键。提出了以占空比为控制量的闭环PWM控制,其思路是根据单元电压的测量值实时调节相应功率开关的占空比,进而调节悬浮电容的充、放电时间来控制电容电压的平衡。该方法... 控制悬浮电容电压的平衡是保证悬浮电容多电平逆变器运行安全的关键。提出了以占空比为控制量的闭环PWM控制,其思路是根据单元电压的测量值实时调节相应功率开关的占空比,进而调节悬浮电容的充、放电时间来控制电容电压的平衡。该方法不但能有效抑制因装置电路系统不对称而引起的悬浮电容电压偏移,而且能动态调整由输入电压突变引起的换流单元电压不均衡,在任一运行点处,均能保证功率器件的开关频率均衡,控制执行时间仅约为载波周期的2倍。文中还建立了电流预估计模型,用来估计电流过零点位置,以消除负载电流在控制周期内变号而引起的控制误差。仿真结果验证了所提出的控制方法及算法的有效性。 展开更多

关键词 逆变器 载波移相PWM控制 悬浮电容 占空比

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悬浮电容混合级联式多电平逆变器的研究 被引量：1

7

作者 韩俊 韩金刚 +3 位作者 黄河 陈皓菲 陈曦 史静 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期71-76,共6页

在传统的级联式多电平变换器的基础上提出了一种混合主从级联式变换器。该变换器由一个传统的非对称三电平H桥和一个对称的H桥级联构成。非对称H桥作为主变流单元由直流电源直接供电;而对称的H桥作为从变流单元由一个悬浮电容提供能量... 在传统的级联式多电平变换器的基础上提出了一种混合主从级联式变换器。该变换器由一个传统的非对称三电平H桥和一个对称的H桥级联构成。非对称H桥作为主变流单元由直流电源直接供电;而对称的H桥作为从变流单元由一个悬浮电容提供能量。与传统的级联多电平变流器相比,在输出相同电平的情况下需要较少的器件。文中详细分析了该拓扑的工作原理和悬浮电容电压平衡的方法,并在Matlab/Simulink中进行了仿真分析。最后制作了一台实验装置,并通过现场可编程门阵列FPGA(field programmable gate array)对该实验装置实现了实时控制,通过仿真和实验结果的对比,验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 悬浮电容 多电平逆变器 电容电压 现场可编程门阵列

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一种层叠式多单元变换器悬浮电容电压滑模观测方法

8

作者 关程程 王翔 +3 位作者 戴凤娇 陈国富 原亚雷 谷伟明 《中国电机工程学报》 2025年第18期7267-7278,I0020,共13页

为了确保层叠式多单元变换器(stacked multicell converter,SMC)的持续稳定运作,保持其悬浮电容电压的均衡至关重要。传统依赖复杂的主动控制策略,这类策略往往伴随大量电压传感器的使用,不仅增加了系统的经济负担,还可能对系统的稳定... 为了确保层叠式多单元变换器(stacked multicell converter,SMC)的持续稳定运作,保持其悬浮电容电压的均衡至关重要。传统依赖复杂的主动控制策略,这类策略往往伴随大量电压传感器的使用,不仅增加了系统的经济负担,还可能对系统的稳定性和鲁棒性造成负面影响。鉴于上述挑战,探索替代性方案以减少硬件依赖并提升性能显得尤为必要。为此,该文采用基于切换线性模型的滑模观测器技术,作为对传统电压监测手段的有效替代。该方法无需依赖物理电压测量设备和繁琐的采样硬件,即可精确推断悬浮电容的电压值。与常规的滑模观测技术相比,该方法在两个关键领域取得了进展:一是通过改进算法,成功减轻了传统滑模控制系统中普遍存在的振荡问题,显著提高了系统的运行平稳度;二是加快了收敛速度,并提高了电压估计的精度,为SMC系统的精确控制提供了更加可靠的数据支持。仿真分析与实验验证结果表明,该方法不仅在理论上具有可行性,而且在实践中展现出了明显的优越性和可靠性,为处理悬浮电容电压的均衡控制问题提供一定思考角度和切实可行的解决方案。 展开更多

关键词 层叠式多单元变换器 悬浮电容电压估计 切换线性模型 滑模观测器

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电容悬浮间隙传感器非线性校正研究

9

作者 郑洋阳 王滢 +2 位作者 陈康 李贵 陈友豪 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第12期16-20,共5页

针对悬浮间隙传感器输出特性非线性严重的问题,提出一种结合径向基核函数和多项式核函数优点的混核最小二乘支持向量机(HKLSSVM)作为电容悬浮间隙传感器的非线性校正模型并采用浣熊优化算法(COA)对HKLSSVM的惩罚因子和核函数参数进行优... 针对悬浮间隙传感器输出特性非线性严重的问题,提出一种结合径向基核函数和多项式核函数优点的混核最小二乘支持向量机(HKLSSVM)作为电容悬浮间隙传感器的非线性校正模型并采用浣熊优化算法(COA)对HKLSSVM的惩罚因子和核函数参数进行优化。为验证模型的有效性,分别采用径向基神经网络模型、传统LSSVM模型、粒子群优化(PSO)算法-HKLSSVM模型以及COA-HKLSSVM模型进行非线性校正仿真分析。结果表明,COA-HKLSSVM模型在电容悬浮间隙传感器非线性校正的应用中表现出最佳的校正精度与稳定性,校正后的电容悬浮间隙传感器线性度为0.43%,均方根误差为0.022 mm,最大误差为0.068 mm,满足悬浮控制系统对悬浮间隙传感器的线性要求。 展开更多

关键词 电容悬浮间隙传感器 非线性校正 浣熊智能优化算法

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采用载波移相调制的模块化多电平换流器电容电压平衡控制 被引量：154

10

作者 李笑倩 宋强 +1 位作者 刘文华 李建国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期49-55,9,共7页

针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的底层控制策略,研究载波移相调制(carrier phase-shift modulation,CPSM)方法及相应的直流电容电压平衡控制策略。首先,以桥臂为单位设计CPSM策略,推导出保证桥臂输出特性不... 针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的底层控制策略,研究载波移相调制(carrier phase-shift modulation,CPSM)方法及相应的直流电容电压平衡控制策略。首先,以桥臂为单位设计CPSM策略,推导出保证桥臂输出特性不变的约束条件;其次,从理论上分析控制子模块直流电容电压的原理,揭示出桥臂的能量自然平衡状态,进一步提出电容电压的附加平衡控制。在10 kVA实验室样机上进行的稳态和动态实验,验证了所提控制策略的有效性。CPSM结合电容电压附加平衡控制方法,可以使各子模块的开关频率确定,不引起额外的开关损耗,并能够避免计算量过大的问题。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 底层控制 悬浮电容 电压平衡控制 载波移相调制

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新型模块化多电平变换器电容电压波动规律及抑制方法 被引量：36

11

作者 王奎 郑泽东 李永东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期8-14,共7页

模块化多电平变换器以其结构模块化、不需要变压器以及易于扩展到高电平等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型的模块化多电平变换器拓扑研究了其悬浮电容电压波动规律。首先从半桥臂的输出功率入手,分析了其功率脉动和一个周... 模块化多电平变换器以其结构模块化、不需要变压器以及易于扩展到高电平等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型的模块化多电平变换器拓扑研究了其悬浮电容电压波动规律。首先从半桥臂的输出功率入手,分析了其功率脉动和一个周期内的能量变化,给出了电容电压波动幅值表达式。针对电容电压在低频下波动较大的问题,提出了一种电容电压波动抑制方法。采用叠加高频零序电压和相间环流的方式重构桥臂电压和电流,通过提高半桥臂输出功率的波动频率来减小悬浮电容的能量波动幅值,进而减小电容电压波动幅值。设计了一台三相五电平的实验样机并对上述控制方法进行了实验验证。 展开更多

关键词 模块化多电平变换器 悬浮电容 电压波动 零序电压

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有源中点钳位型五电平整流器电容建压方法 被引量：6

12

作者 刘战 谭国俊 +1 位作者 张云凤 李浩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第14期3888-3898,共11页

有源中点钳位型五电平(active neutral-point-clamed five-level,ANPC-5L)变换器在中高压大功率变频传动场合应用潜力巨大。针对传统电容建压方法无法适用于ANPC五电平整流器内部电容器的建压问题进行研究,在充分分析了其拓扑结构特点... 有源中点钳位型五电平(active neutral-point-clamed five-level,ANPC-5L)变换器在中高压大功率变频传动场合应用潜力巨大。针对传统电容建压方法无法适用于ANPC五电平整流器内部电容器的建压问题进行研究,在充分分析了其拓扑结构特点的基础上,提出了一种ANPC-5L整流器的电容建压方法,在不增加其他外部充电设备的前提下,通过控制每相桥臂中不同开关管的导通与关断,对整流器中的所有电容器进行充电。在分析不同阶段建压电路结构特点的基础上,推导出各阶段电容器建压公式,并给出建压速度与等效预充电阻及电容器容量的关系。该方法具有充电速度快、效果好、通用性强等特点,同时还具有成本低、操作简单、易于控制等优点。最后,以ANPC-5L整流器为例,进行了仿真和实验验证,仿真和实验结果均验证了所提电容建压方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 有源中点钳位型 悬浮电容 五电平 电容建压方法

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具有共模电压减小和电容电压平衡的五电平有源中点钳位型变换器SVPWM算法 被引量：9

13

作者 李俊杰 姜建国 +1 位作者 刘云龙 周中正 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期3109-3118,共10页

针对五电平有源中点钳位型(ANPC)变换器共模电压和电容电压平衡问题,提出一种基于gh坐标系的改进空间电压矢量调制(SVPWM)算法。所提SVPWM算法能够减小共模电压,同时实现悬浮电容电压和直流侧电容电压的平衡控制。首先,通过选取合适的... 针对五电平有源中点钳位型(ANPC)变换器共模电压和电容电压平衡问题,提出一种基于gh坐标系的改进空间电压矢量调制(SVPWM)算法。所提SVPWM算法能够减小共模电压,同时实现悬浮电容电压和直流侧电容电压的平衡控制。首先,通过选取合适的冗余开关状态减小共模电压。其次,根据各相悬浮电容电压偏差和输出电流方向,选取合适的冗余开关组合,实现悬浮电容电压平衡。同时,提出一种中点电压模型预测控制(MPC)策略,根据目标函数对所有五段式开关序列进行滚动寻优,选取最优开关序列。最后,实验验证了所提SVPWM算法的有效性。 展开更多

关键词 五电平 有源中点钳位型 悬浮电容电压平衡 中点电压平衡 共模电压 空间电压矢量调制

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五电平ANPC变换器多目标优化调制技术研究

14

作者 汪丁泉 江可扬 +2 位作者 邱长青 华斌 邵俊波 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期152-162,共11页

针对五电平有源钳位型变换器现有的调制策略存在SPWM直流侧电压利用率低,中点电压控制的计算复杂,SVPWM数字化实现难度大等问题,研究了一种操作简单,满足电压利用率高、中点电位平衡、悬浮电容电压稳定、共模电压较小等多目标优化的五... 针对五电平有源钳位型变换器现有的调制策略存在SPWM直流侧电压利用率低,中点电压控制的计算复杂,SVPWM数字化实现难度大等问题,研究了一种操作简单,满足电压利用率高、中点电位平衡、悬浮电容电压稳定、共模电压较小等多目标优化的五电平新型SPWM调制算法。首先通过研究SVPWM与SPWM的本质联系,将SVPWM等效至PD-SPWM,其次分析不影响中点电位平衡的共模电压抑制边界,重构五电平低幅值共模电压矢量空间,并采用注入零序电压自由选择开关序列、实时切换等效PD-SPWM种类等方法实现多目标优化。最后搭建了实验样机,应用仿真和实验等手段对多目标优化算法进行了验证,试验结果表明在保证中点电压平衡、悬浮电容电压稳定可控的同时,共模电压幅值减小约32.8%,表明了优化的有效性。 展开更多

关键词 五电平有源钳位型变换器 新型调制策略 多目标优化控制 悬浮电容电压平衡 中点电位平衡 共模电压抑制

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一种新型的无变压器级联型多电平变换器拓扑 被引量：30

15

作者 王奎 郑泽东 李永东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1-6,共6页

H桥级联多电平逆变器在高压大容量变频调速领域得到了广泛的应用,其最大的不足之处是必须使用庞大、复杂而昂贵的多绕组移相隔离变压器。为了省去传统H桥级联多电平变换器中的多绕组移相变压器,提出了一种新型的无变压器级联型多电平变... H桥级联多电平逆变器在高压大容量变频调速领域得到了广泛的应用,其最大的不足之处是必须使用庞大、复杂而昂贵的多绕组移相隔离变压器。为了省去传统H桥级联多电平变换器中的多绕组移相变压器,提出了一种新型的无变压器级联型多电平变换器拓扑结构。该拓扑由通用拓扑结构派生而来,全部由基本单元级联而成,不需要大量独立直流电源,省去了多绕组移相隔离变压器,具有模块性强、结构简单、易于扩展等优点。和现有的主要多电平拓扑结构相比,随着电平数的增多,使用元件较少,更适合于五电平及以上多电平使用。以五电平拓扑为例进行了研究,分析了其工作原理和悬浮电容电压平衡控制方法,仿真和实验结果验证了其可行性。 展开更多

关键词 多电平变换器 无变压器拓扑 基本单元 级联 悬浮电容

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基于新型模块化多电平变换器的五电平PWM整流器 被引量：27

16

作者 王奎 郑泽东 李永东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期34-38,共5页

多电平PWM整流器具有功率因数可控、能量双向流动等优点,在电机高性能控制场合广受关注。而模块化多电平变换器(MMC)以结构模块化、不需要输入变压器以及易于扩展等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型模块化五电平PWM整流器... 多电平PWM整流器具有功率因数可控、能量双向流动等优点,在电机高性能控制场合广受关注。而模块化多电平变换器(MMC)以结构模块化、不需要输入变压器以及易于扩展等优点,成为近年来研究的热点。本文针对一种新型模块化五电平PWM整流器展开研究,与传统MMC不同的是,新型MMC拓扑通过引入一个中间单元,使得输出相同电平数的情况下级联的单元数量更少。该五电平PWM整流控制系统可分为整流控制单元和PWM控制单元两部分,整流控制单元采用电压定向矢量控制实现母线电压稳定和单位输入功率因数控制;PWM控制单元采用载波层叠PWM方法,根据电容电压高低和电流方向选择合适的单元工作在充电或放电模式,以实现电容电压动态平衡控制。该控制方法可适用于任意单元级联和任意电平数。设计了一台三相五电平的实验样机并对上述控制方法进行了实验验证。 展开更多

关键词 模块化多电平变换器(MMC) PWM整流器 悬浮电容 电压平衡控制

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电气化铁路用单相链式STATCOM控制策略 被引量：4

17

作者 周京华 李秋霈 +2 位作者 陈亚爱 章小卫 蓝志茂 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期38-46,共9页

为了研究单相链式STATCOM(static synchronous compensator)对电气化铁路电能质量问题的治理情况,在建立单相链式静止同步补偿器的数学模型基础上,得出单相链式结构中链节悬浮电容的充放电规律,从而提出一种基于占空比调节的悬浮电容电... 为了研究单相链式STATCOM(static synchronous compensator)对电气化铁路电能质量问题的治理情况,在建立单相链式静止同步补偿器的数学模型基础上,得出单相链式结构中链节悬浮电容的充放电规律,从而提出一种基于占空比调节的悬浮电容电压平衡控制策略。针对单相链式STATCOM的电流控制问题,基于内模原理,采用准PR调节器对交流正弦电流信号进行跟踪,最后结合悬浮电容电压平衡控制策略及电流控制方法,给出了链式STATCOM的电压外环,电流内环的双闭环整体控制策略,并在6MVA STATCOM仿真模型上进行了仿真研究。同时,构建了基于DSP+FPGA的STATCOM原理样机,并进行了相关实验。仿真及实验结果验证了所提控制策略的有效性及可行性。 展开更多

关键词 单相链式 静止同步补偿器 悬浮电容电压 平衡控制 双闭环

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混合有源中性点箝位型七电平逆变器及其控制策略 被引量：4

18

作者 胡存刚 董浩 +1 位作者 张云雷 李杰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期40-49,共10页

为了减少开关器件数量、提高效率、降低逆变器体积,本文提出了一种新型混合有源中性点箝位型七电平逆变器拓扑。该逆变器的每相桥臂由一个T字型三电平拓扑和一个有源中性点箝位型三电平拓扑两部分组成,通过与有源中性点箝位型和层叠式... 为了减少开关器件数量、提高效率、降低逆变器体积,本文提出了一种新型混合有源中性点箝位型七电平逆变器拓扑。该逆变器的每相桥臂由一个T字型三电平拓扑和一个有源中性点箝位型三电平拓扑两部分组成,通过与有源中性点箝位型和层叠式多单元的七电平拓扑的对比,可以发现所提出七电平拓扑具有开关器件少、损耗低和控制策略简单等优点。首先对逆变器的电流传输路径及其工作模态进行了分析,阐述了七电平空间矢量调制的基本原理,使用选择冗余矢量的方法设计了可同时控制悬浮电容电压和中性点电压的综合控制器。最后使用搭建的仿真和实验平台,在不同调制度和功率因数条件下进行了仿真和实验研究,验证了所提出拓扑和控制策略的可行性与有效性。 展开更多

关键词 七电平逆变器 混合型 有源中性点箝位 空间矢量调制 悬浮电容电压 中性点电压

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嵌套式中点可控型五电平变换器新型空间电压矢量调制策略 被引量：4

19

作者 李俊杰 姜建国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期3306-3315,共10页

针对嵌套式中点可控型（nested neutral point piloted,NNPP）五电平变换器电容电压平衡问题,提出一种基于gh坐标系的五电平NNPP变换器新型空间电压矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）算法。同时,给出悬浮电容... 针对嵌套式中点可控型（nested neutral point piloted,NNPP）五电平变换器电容电压平衡问题,提出一种基于gh坐标系的五电平NNPP变换器新型空间电压矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）算法。同时,给出悬浮电容电压平衡和直流侧中点电压平衡控制策略。通过选取各相输出电平对应的冗余开关组合,实现悬浮电容电压平衡。根据中点电压波动模型,提出一种基于开关序列优化（switching sequence optimization,SSO）的中点电压平衡控制策略。采用五段式开关序列设计,建立目标函数,根据中点电压偏差,对开关序列进行动态选择,选取最优开关序列。最后搭建了五电平NNPP变换器实验样机,稳态和动态实验结果验证了所提新型SVPWM算法和电容电压平衡控制策略的有效性。 展开更多

关键词 五电平 嵌套式中点可控型 悬浮电容电压平衡 中点电压平衡 空间电压矢量脉宽调制

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单电源型五电平逆变器调控策略的研究 被引量：3

20

作者 杨真理 唐红雨 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期452-458,共7页

基于悬浮电容供电的单电源型逆变器仅需单个独立电源,在特定场合具有更好的适用性,但传统调制策略无法对拓扑结构中的悬浮电容电压进行控制,严重影响逆变器输出性能。为解决上述问题,提出一种基于工作模式切换的新型调控策略,对2种工作... 基于悬浮电容供电的单电源型逆变器仅需单个独立电源,在特定场合具有更好的适用性,但传统调制策略无法对拓扑结构中的悬浮电容电压进行控制,严重影响逆变器输出性能。为解决上述问题,提出一种基于工作模式切换的新型调控策略,对2种工作模式的调制原理和稳压控制的原理及特性进行详细理论分析与计算。所提调控策略可通过选择不同的工作模式,实现对悬浮电容不同的充放电效果,进而实现对悬浮电容电压的快速、稳定调节。最后,通过仿真与实验验证所提新型调控策略的正确性与可行性。 展开更多

关键词 逆变器 单电源 悬浮电容 稳压控制 工作模式切换

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