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

1

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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面向输出电压波形质量及中点电位动态性能提升的三电平逆变器混合虚拟空间矢量调制策略

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作者 张鑫 刘增 +2 位作者 宋英 王绪杰 刘进军 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期1877-1888,共12页

中点电位平衡是三电平逆变器稳定运行的前提,现有基于虚拟空间矢量调制的中点电位控制方法虽然能够改善中点电位动态性能,但在跨扇区选择开关矢量时,会导致输出交流电压波形质量下降。针对此问题,该文提出一种混合虚拟空间矢量调制策略... 中点电位平衡是三电平逆变器稳定运行的前提,现有基于虚拟空间矢量调制的中点电位控制方法虽然能够改善中点电位动态性能,但在跨扇区选择开关矢量时,会导致输出交流电压波形质量下降。针对此问题,该文提出一种混合虚拟空间矢量调制策略,根据中点电位偏移程度选用相应的中点电位控制模式。中点电位偏移较小时,在所有扇区内均依据“最近三矢量原则”选取开关矢量以提高输出交流电压波形质量,并通过中点电位闭环控制实现中点电位稳定;当中点电位偏移较大时,通过筛选序列中小矢量并增加小矢量作用时间,提升中点电位控制动态响应。实验结果验证了所提调制策略的有效性及优越性。 展开更多

关键词 T型中点箝位三电平逆变器 中点电位平衡 虚拟空间矢量脉宽调制 波形质量优化 混合调制

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基于载波实现的二极管钳位型三电平逆变器虚拟空间矢量脉宽调制方法 被引量：29

3

作者 姜卫东 赵德勇 +1 位作者 胡杨 潘俊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期153-160,共8页

首先介绍了二极管钳位型三电平逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)和虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)原理,给出VSVPWM在第一扇区各分区的开关序列。建立包含中点电压平衡方程在内的二极管钳位型三电平逆变器的调制模型,分析VSVPWM策略与基于... 首先介绍了二极管钳位型三电平逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)和虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)原理,给出VSVPWM在第一扇区各分区的开关序列。建立包含中点电压平衡方程在内的二极管钳位型三电平逆变器的调制模型,分析VSVPWM策略与基于载波脉宽调制(CBPWM)策略的内在联系,得到基于载波调制的VSVPWM方法(CB-VSVPWM)。在保持输出线电压不变的前提下,改变某一相1电平作用时间来调节由于参数及积累误差造成的中点电位的偏移。最后,实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 三电平 电容电压 虚拟空间矢量脉宽调制 载波脉宽调制

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三电平逆变器空间矢量脉宽调制算法及中点电位平衡控制方法的改进 被引量：3

4

作者 叶永卫 《山东农业大学学报（自然科学版）》 北大核心 2020年第6期1126-1131,共6页

针对T型三电平并网逆变器三电平空间矢量脉宽调制算法(SVPWM)及中点电位平衡策略,为降低SVPWM数字化的运算量,本文提出一种基于单载波的快速简化SVPWM算法。该算法无需复杂的扇区判断和三角函数计算,将三相正弦参考电压直接转换到两电... 针对T型三电平并网逆变器三电平空间矢量脉宽调制算法(SVPWM)及中点电位平衡策略,为降低SVPWM数字化的运算量,本文提出一种基于单载波的快速简化SVPWM算法。该算法无需复杂的扇区判断和三角函数计算,将三相正弦参考电压直接转换到两电平矢量空间,采取两电平统一PWM方法实现三电平SVPWM等效调制波和开关函数输出。为控制中点电位平衡及不同矢量调整策略对中点电位的影响,获得一种简单快速的平衡控制方法。仿真验证了快速简化SVPWM算法的正确性和有效性,并能够实现对中点电位的平衡控制。 展开更多

关键词 三电平逆变器 空间矢量脉宽调制算法 中点电位平衡控制 改进

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交流全电炮控改进型空间矢量脉宽调制

5

作者 闫之峰 马晓军 +2 位作者 魏曙光 王静 袁东 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期816-821,共6页

某在研交流全电坦克炮控系统中,设计了一种软开关三相逆变器-辅助谐振换流极逆变器(ARCPI),然而,传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)应用于ARCPI时,会导致ARCPI主开关管在部分状态下不能实现软开关条件。针对此局限性,提出了一种改进型SVPWM,... 某在研交流全电坦克炮控系统中,设计了一种软开关三相逆变器-辅助谐振换流极逆变器(ARCPI),然而,传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)应用于ARCPI时,会导致ARCPI主开关管在部分状态下不能实现软开关条件。针对此局限性,提出了一种改进型SVPWM,可以最大限度地减少ARCPI主开关管不能零电压开通的次数,同时也能降低一个空间矢量周期内主开关管的工作次数,提高炮控系统的工作效率、净化电磁环境。理论分析和实验波形表明:改进型SVPWM在ARC-PI中的应用具有可行性和优越性。 展开更多

关键词 自动控制技术 软开关 电磁干扰 辅助谐振换流逆变器 空间矢量脉宽调制

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一种新型空间电压矢量脉宽调制方法 被引量：6

6

作者 袁登科 徐国卿 +1 位作者 张舟云 胡波 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1702-1706,共5页

提出了一种新型空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)方法.首先给出了该方法的理论推导、证明和Matlab中的仿真结果,然后对比了新型SVPWM与传统算法2种方法在数字信号处理器TMS320LF2407中的实现方法与算法执行时间.研究表明,新方法具有计算简... 提出了一种新型空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)方法.首先给出了该方法的理论推导、证明和Matlab中的仿真结果,然后对比了新型SVPWM与传统算法2种方法在数字信号处理器TMS320LF2407中的实现方法与算法执行时间.研究表明,新方法具有计算简单、中间直流电压利用率高、开关频率可以优化等特点,有较好的应用前景. 展开更多

关键词 空间矢量脉宽调制技术 MATLAB 仿真 数字信号处理器 开关频率

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一种新型双三相电机空间矢量脉宽调制方法 被引量：5

7

作者 孙全增 张志锋 刘伽 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期86-97,共12页

针对双三相永磁同步电机驱动系统中共模电压较大的问题,提出了一种新型空间矢量脉宽调制方法。首先分析了双三相驱动系统中5次谐波电流和共模电压产生的原因;其次利用相邻三大矢量来合成虚拟电压矢量,减少5次谐波电流的产生。虚拟电压... 针对双三相永磁同步电机驱动系统中共模电压较大的问题,提出了一种新型空间矢量脉宽调制方法。首先分析了双三相驱动系统中5次谐波电流和共模电压产生的原因;其次利用相邻三大矢量来合成虚拟电压矢量,减少5次谐波电流的产生。虚拟电压矢量和等效零电压矢量来合成参考电压矢量,所提方法将共模电压的幅值降低至直流母线电压的1/6,有效减少了轴电流的产生。同时,通过优化电压矢量的作用顺序,使得在一个开关周期内每一相的开关器件只改变两次,将不固定的状态(0或1)设计在每个开关周期的边界,DSP等数字实现较为容易。最后,通过与相邻两矢量SVPWM算法、最大四矢量SVPWM算法进行比较实验,证明了所提方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 双三相永磁同步电机 共模电压 空间矢量脉宽调制 虚拟电压矢量 开关频率 谐波电流

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基于虚拟电压矢量的双三相直线磁通切换永磁电机容错SVPWM策略 被引量：2

8

作者 杜怿 严序康 +3 位作者 张丽 朱孝勇 毛怡 孙旭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1153-1161,I0025,共10页

高可靠性是电梯驱动系统的首要指标。针对双三相直线磁通切换永磁(dual-three-phase linear flux switching permanent magnet,DTP-LFSPM)电机单相开路故障,提出一种基于虚拟电压矢量的容错空间矢量脉宽调制策略。首先,基于单相开路故... 高可靠性是电梯驱动系统的首要指标。针对双三相直线磁通切换永磁(dual-three-phase linear flux switching permanent magnet,DTP-LFSPM)电机单相开路故障,提出一种基于虚拟电压矢量的容错空间矢量脉宽调制策略。首先,基于单相开路故障下的五维变换矩阵计算得到故障后的32个空间电压矢量分布。然后,筛选部分空间电压矢量,以z子空间电压幅值为零且每个扇区产生对称的脉宽调制波形为目标,重构得到12个虚拟电压矢量,相邻的2个虚拟电压矢量都由3个基本电压矢量组成,并用于合成参考电压矢量,不仅可以减少单相开路故障容错控制时的电流谐波,而且具有计算简单,易于硬件实现等优点。最后,搭建DTP-LFSPM电机驱动控制系统仿真与实验平台,仿真和实验测试结果证明所提容错策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 双三相 直线电机 空间矢量脉宽调制 虚拟电压矢量 容错

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变虚拟空间矢量的三电平NPC变换器中点电位平衡控制策略 被引量：43

9

作者 桂石翁 吴芳 +1 位作者 万山明 黄声华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期5013-5021,共9页

在多电平变换器研究领域,三电平中点钳位逆变器目前是一种研究比较广泛的一种拓扑结构,但是此拓扑结构容易造成中点电压偏移问题。基于理论上虚拟空间矢量的调制方法可以实现分压电容中点电压平衡控制,因此,为增强中点电压平衡的控制效... 在多电平变换器研究领域,三电平中点钳位逆变器目前是一种研究比较广泛的一种拓扑结构,但是此拓扑结构容易造成中点电压偏移问题。基于理论上虚拟空间矢量的调制方法可以实现分压电容中点电压平衡控制,因此,为增强中点电压平衡的控制效果,提出调节虚拟中矢量中点电流和分配正、负小矢量作用时间的中点电压平衡控制方法。相对虚拟空间矢量脉宽调制算法和混合式调制算法来说,所采用的可变虚拟空间矢量控制算法简单、实用,能实现三电平NPC变换器中点电位平衡控制。 展开更多

关键词 三电平 中点钳位型变换器 空间矢量脉宽调制 虚拟空间矢量脉宽调制 变虚拟空间矢量脉宽调制 电压平衡

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基于DSP高速信号处理器的空间电压矢量PWM技术的研究与实现 被引量：21

10

作者 王晶晶 徐国卿 +2 位作者 徐铁柱 程曙 王麾 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 2002年第6期27-31,共5页

本文详述了空间电压矢量 PWM的原理 ,并对每一扇区矢量作用时间进行推导 ,最后在 TI公司生产的TMS3 2 0 F2 40 DSP高速信号处理器上进行了实现 。

关键词 电力电子逆变技术 正弦脉宽调制 DSP 高速信号处理器 空间电压矢量 PWM技术

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基于优化虚拟矢量的三电平逆变器中点电位平衡闭环控制 被引量：32

11

作者 范波 赵伟刚 +1 位作者 刘刚 谢冬冬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期179-186,共8页

通过对二极管钳位型逆变器中点电位不平衡引起的直流侧电容电压振荡、功率器件电压应力增加及输出电压谐波等问题的分析,提出一种基于优化虚拟空间矢量的三电平逆变器中点电位平衡闭环控制方案,通过构建包含优化因子的最近三虚拟空间矢... 通过对二极管钳位型逆变器中点电位不平衡引起的直流侧电容电压振荡、功率器件电压应力增加及输出电压谐波等问题的分析,提出一种基于优化虚拟空间矢量的三电平逆变器中点电位平衡闭环控制方案,通过构建包含优化因子的最近三虚拟空间矢量模型合成参考空间矢量,根据中点电压实时反馈量对其进行优化,减少输出电压的谐波及失真,同时引入中点电位的不平衡量,计算出各优化虚拟空间矢量作用时间的补偿量,并利用对负载位移角的在线估计实现系统闭环控制。仿真与实验结果表明本方案具有良好的多电平逆变器中点电位平衡控制性能,有效降低了直流侧电容波动。 展开更多

关键词 三电平逆变器 空间矢量脉宽调制 虚拟矢量 中点电位平衡

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三电平NPC逆变器中点电压平衡混合调制策略 被引量：2

12

作者 李玥 黄孙伟 徐川 《计算机应用与软件》 北大核心 2021年第2期85-92,共8页

针对二极管中点钳位型(neutral point clamped,NPC)三电平逆变器直流侧电容电压不平衡问题,提出一种混合空间矢量脉宽调制技术(Space vector pulse width modulation,SVPWM)和虚拟空间矢量脉宽调制技术(Virtual space vector pulse widt... 针对二极管中点钳位型(neutral point clamped,NPC)三电平逆变器直流侧电容电压不平衡问题,提出一种混合空间矢量脉宽调制技术(Space vector pulse width modulation,SVPWM)和虚拟空间矢量脉宽调制技术(Virtual space vector pulse width modulation,VSVPWM)的控制策略。采用60°坐标系,通过大扇区旋转模型和小扇区重新划分以简化计算,即在低调制比时,通过一系列处理简化SVPWM算法,并设计PI控制器以调节小矢量作用时间平衡中点电压;在高调制比时,改进VSVPWM,重新定义小、中矢量在降低共模电压的同时设计滞环比较器以平衡中点电压。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 电容电压不平衡 调制比 简化空间矢量脉宽调制技术 PI控制器 改进虚拟空间矢量脉宽调制技术 滞环比较器

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基于虚拟磁链的PWM整流器模型预测直接功率控制 被引量：22

13

作者 罗德荣 周小艳 +2 位作者 姬小豪 荣飞 何仁浩 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期123-129,共7页

为了省去基于虚拟磁链定向的传统直接功率控制(DPC)中的滞环比较器和开关表以及基于电压定向的传统模型预测直接功率控制(MPDPC)中的交流电压传感器,提高系统的动态响应,实现功率的准确跟踪,在二者的基础上结合空间矢量脉宽调制(SVPWM)... 为了省去基于虚拟磁链定向的传统直接功率控制(DPC)中的滞环比较器和开关表以及基于电压定向的传统模型预测直接功率控制(MPDPC)中的交流电压传感器,提高系统的动态响应,实现功率的准确跟踪,在二者的基础上结合空间矢量脉宽调制(SVPWM),再引入延时补偿和重复控制,在两相静止坐标系下,以电网电压作为基本控制矢量,利用功率给定值与实测值的误差平方和最小建立目标函数,提出一种基于虚拟磁链的电压型PWM整流器的改进MPDPC方法。将传统DPC、传统MPDPC与改进MPDPC进行了仿真和实验对比研究。仿真和实验结果表明,所提改进MPDPC方法提高了功率跟踪精度,减小了功率纹波,降低了电流谐波畸变率。 展开更多

关键词 PWM整流器 模型预测直接功率控制 虚拟磁链 空间矢量脉宽调制 重复控制 延时补偿

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基于扰动滑模观测器的永磁同步电机矢量控制 被引量：16

14

作者 祝晓辉 李颖晖 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期456-461,共6页

分析了一类非线性系统基于扰动的滑模状态观测器设计的基本思想,在此基础上将其应用到永磁同步电机无传感器矢量控制策略下永磁转子速度及位置信息的获取当中。为获取精度较高的状态估计,设计了具有变截止频率特性相位补偿的位置及具有... 分析了一类非线性系统基于扰动的滑模状态观测器设计的基本思想,在此基础上将其应用到永磁同步电机无传感器矢量控制策略下永磁转子速度及位置信息的获取当中。为获取精度较高的状态估计,设计了具有变截止频率特性相位补偿的位置及具有自适应调节率的转速滑模观测器,理论分析表明这类观测器对参数变化具有极强的鲁棒性。仿真结果证明基于空间矢量脉宽调制供电技术的永磁同步电机双闭环无传感器矢量控制系统具有较好的动静态性能。 展开更多

关键词 滑模观测器 永磁同步电机 空间矢量脉宽调制 虚拟传感器 无传感器矢量控制

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SVPWM算法的关键技术研究及实现 被引量：7

15

作者 刘丙友 凌有铸 孟一博 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第2期222-225,241,共5页

控制算法是交流伺服系统的核心。为了改善系统的系能,依据矢量控制理论及空间电压矢量脉宽调制原理,由已知逆矩阵和Uout在平面直角坐标系的投影,详细论述了非零矢量运动时间t1、t2的确定方法;给出了矢量切换点Tcm1、Tcm2、Tcm3的计算方... 控制算法是交流伺服系统的核心。为了改善系统的系能,依据矢量控制理论及空间电压矢量脉宽调制原理,由已知逆矩阵和Uout在平面直角坐标系的投影,详细论述了非零矢量运动时间t1、t2的确定方法;给出了矢量切换点Tcm1、Tcm2、Tcm3的计算方法;根据索引号和扇区一一对应的关系,给出了矢量所处扇区的判断方法。进行了系统仿真,仿真结果表明整个系统具有较好的动态响应和稳态精度。 展开更多

关键词 空间电压矢量脉宽调制 关键技术 非零矢量 矢量切换点 扇区

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永磁直驱风电系统电压源型变流技术 被引量：12

16

作者 李燕 梁英 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期65-70,共6页

为了电压源型变流器能在风电系统中的得到良好的应用效果,建立了电压源型变流器的数学模型,将其应用于永磁直驱风力发电系统中,在数学模型的基础上提出空间矢量脉宽调制的双闭环变流控制方案,双闭环采用是速度外环和电流内环控制。在Mat... 为了电压源型变流器能在风电系统中的得到良好的应用效果,建立了电压源型变流器的数学模型,将其应用于永磁直驱风力发电系统中,在数学模型的基础上提出空间矢量脉宽调制的双闭环变流控制方案,双闭环采用是速度外环和电流内环控制。在Matlab/Simulink中对该种控制方案进行建模仿真,仿真结果表明,通过对变流器的控制能实现最大风能俘获功能,使发电机能向电网稳定输送功率,其电能频率与电网能频率能保持一致,并实现了单位功率因数传递电能。 展开更多

关键词 风力发电 变流技术 电压源变换器 变速恒频 空间矢量脉宽调制

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五相异步电机的SVPWM控制技术 被引量：5

17

作者 金爱娟 李航天 李少龙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期377-381,共5页

通过对三相空间矢量脉宽调制技术的扩展,提出一种可以推广到多相的五相空间矢量脉宽调制技术,对该控制技术和调制方法进行了深入研究,并利用DSP硬件实验系统验证了该控制技术的可行性,取得了较好的效果。

关键词 五相异步电机 变频调速系统 逆变器 定子绕组 SVPWM控制技术 三相空间矢量脉宽调制技术

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多电平变换器PWM控制技术研究现状综述及最新进展 被引量：11

18

作者 朱宏 李永东 +2 位作者 王奎 QAMAR Muhammad Attique 徐晓娜 《电源学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期45-54,共10页

近年来,多电平变换器成为高压、大功率电力电子系统应用领域的一个研究热点,而多电平脉宽调制PWM(pulse width modulation)控制方法是多电平变换器研究领域的核心问题之一。首先,阐述了3种载波PWM控制方法,并根据不同的控制指标介绍了... 近年来,多电平变换器成为高压、大功率电力电子系统应用领域的一个研究热点,而多电平脉宽调制PWM(pulse width modulation)控制方法是多电平变换器研究领域的核心问题之一。首先,阐述了3种载波PWM控制方法,并根据不同的控制指标介绍了各类优化载波PWM控制方法;其次,介绍了传统空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)算法,并根据算法优化及控制指标详细介绍了不同坐标变换下的SVPWM,着重阐述了虚拟SVPWM及在其基础上衍生的各类优化虚拟空间矢量PWM在中点电压平衡控制中的应用;最后,介绍了n电平任意段多电平SVPWM与SPWM之间的本质联系,以及根据其统一性提出的优化PWM算法。 展开更多

关键词 多电平PWM控制技术 载波PWM 空间矢量脉宽调制(SVPWM) 中点电压平衡 虚拟空间矢量

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级联三相光伏逆变器的虚拟磁链直接功率控制策略 被引量：2

19

作者 罗瑜珣 李志勇 +1 位作者 危韧勇 张威威 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1188-1195,共8页

针对三相线电压级联的拓扑应用于光伏并网问题,提出一种改进型虚拟磁链直接功率控制策略(VF-DPC)。通过模块化级联系统的等效模型,分析系统整体的等效开关状态,在网侧采用改进型虚拟磁链观测器抑制直流偏移,得到光伏并网系统功率,在直... 针对三相线电压级联的拓扑应用于光伏并网问题,提出一种改进型虚拟磁链直接功率控制策略(VF-DPC)。通过模块化级联系统的等效模型,分析系统整体的等效开关状态,在网侧采用改进型虚拟磁链观测器抑制直流偏移,得到光伏并网系统功率,在直流侧通过光伏最大功率跟踪(MPPT)得到功率参考值。然后根据系统稳态矢量图进行建模,设计解耦功率控制器,并且为了输出多电平的同时固定开关频率,结合载波移相和空间矢量实现移相空间矢量调制(PSSVM)。以3个模块级联为例,通过Simulink仿真验证本文所提策略的有效性。研究结果表明:本文所提策略是有效的;省略网侧电压传感器,也能保证光伏无需升压装置灵活应用于三相线电压级联并网场合;级联三相光伏逆变器在输出五电平电压的同时,以单位功率因数并网,达到额定输出最大功率4 667 W,并网电流谐波总畸变率仅为2.01%,而且模块化级联系统更具有工程实现价值。 展开更多

关键词 三相线电压级联 光伏并网 改进虚拟磁链观测器 直接功率控制 移相空间矢量调制

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《电工技术学报》2009年第24卷总目次

20

《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期185-190,共6页

关键词 变换器 转换器 逆变器 电子器件 三电平整流器 空间矢量调制 脉宽调制 脉冲持续时间调制 脉冲调制 电工技术 学报 连续出版物 目次

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