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新型电压自均衡开关电容多电平逆变器
被引量：
1
1
作者
李宋
邵云鹏
+4 位作者
叶满园
陈银波
刘文芳
邢瑞新
喻生铭
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期157-168,共12页
为了使用更少的器件实现更多的输出电平,同时解决传统多电平逆变器开关器件在高电压下工作时,其电压应力较大,容易损坏的问题,提出一种新型单电源开关电容多电平逆变器拓扑。该开关电容逆变器拓扑通过研究开关电容技术与级联H桥逆变器...
为了使用更少的器件实现更多的输出电平,同时解决传统多电平逆变器开关器件在高电压下工作时,其电压应力较大,容易损坏的问题,提出一种新型单电源开关电容多电平逆变器拓扑。该开关电容逆变器拓扑通过研究开关电容技术与级联H桥逆变器的结合,采用脉宽调制的方式经过逻辑组合进行调制,实现了高效的电压增益和电平输出。在保证电容电压自均衡的前提下,仅使用单个直流电源输入,产生三倍电压增益的七电平输出。然后,为了进一步拓展该逆变器的应用范围,介绍所提逆变器的扩展结构,并简要分析其工作模式。同时与其他类似拓扑进行对比,证明该拓扑优势。最后为了验证理论分析的正确性,设计了仿真和实验样机,对逆变器的性能进行了详细测试。
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关键词
开关
电容
单输入
基本单元
电压
应力
电容电压自均衡
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职称材料
具备自均压能力的自阻混合型子模块拓扑及其控制策略研究
2
作者
张建坡
李晓远
+1 位作者
苏宇杰
马超
《电网技术》
北大核心
2025年第7期2950-2958,I0082,I0083,共11页
基于半桥子模块的模块化多电平换流器(multilevel modular converter,MMC)在高压直流输电和电能变换领域得到了广泛应用,但其同时存在直流侧故障抑制及大量子模块级联产生的电容均压问题。对此,该文首先通过分析现有阻断型子模块拓扑特...
基于半桥子模块的模块化多电平换流器(multilevel modular converter,MMC)在高压直流输电和电能变换领域得到了广泛应用,但其同时存在直流侧故障抑制及大量子模块级联产生的电容均压问题。对此,该文首先通过分析现有阻断型子模块拓扑特点和工作机理,结合钳位电路提出一种兼具均压和直流故障阻断能力的自阻混合型子模块(self-blocking hybrid sub module,SBHSM),以降低排序均衡算法压力和电容电压测量成本。然后研究其故障抑制特性并提出了电容电压均衡控制策略,同时对不同子模块的经济性进行了对比分析。最后搭建了PSCAD/EMTDC仿真模型和小容量物理实验平台,仿真及实验结果表明:所提子模块能够实现直流故障快速抑制和电容电压自均衡功能。
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关键词
模块化多电平换流器
直流故障阻断能力
电容电压自均衡
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职称材料
一种九电平整流器的分数阶滑模控制
3
作者
朱艺锋
贾小磊
+2 位作者
周飞杉
张紫阳
李岩
《电机与控制学报》
CSCD
北大核心
2024年第11期160-171,共12页
以含耦合电感的单相九电平整流器为研究对象,首先,在分析整流器九电平产生机理及其电容电压自均衡原理的基础上建立其数学模型。其次,针对传统整数阶滑模控制(IOSMC)存在的响应速度慢、启动超调大等问题,提出一种可实现快速收敛的分数...
以含耦合电感的单相九电平整流器为研究对象,首先,在分析整流器九电平产生机理及其电容电压自均衡原理的基础上建立其数学模型。其次,针对传统整数阶滑模控制(IOSMC)存在的响应速度慢、启动超调大等问题,提出一种可实现快速收敛的分数阶滑模控制(FOSMC)策略,在滑模控制中引入分数阶微积分,通过分数阶微积分算子增加的自由度改善控制系统的动态性能和收敛过程。最后,采用Lyapunov理论证明分数阶滑模控制系统的稳定性和收敛性,并就整数阶滑模和分数阶滑模的系统收敛速度的差异性进行理论分析。仿真和实验结果表明所提分数阶滑模控制与传统整数阶滑模控制相比,具有系统收敛速度快、控制时间短、鲁棒性强的优点。
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关键词
九电平整流器
电容电压自均衡
分数阶微积分
分数阶滑模控制
参数整定
收敛速度
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职称材料
题名
新型电压自均衡开关电容多电平逆变器
被引量：
1
1
作者
李宋
邵云鹏
叶满园
陈银波
刘文芳
邢瑞新
喻生铭
机构
华东交通大学电气与自动化工程学院
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期157-168,共12页
基金
国家自然科学基金(51767007)
江西省重点研发项目(20202BBEL53034)。
文摘
为了使用更少的器件实现更多的输出电平,同时解决传统多电平逆变器开关器件在高电压下工作时,其电压应力较大,容易损坏的问题,提出一种新型单电源开关电容多电平逆变器拓扑。该开关电容逆变器拓扑通过研究开关电容技术与级联H桥逆变器的结合,采用脉宽调制的方式经过逻辑组合进行调制,实现了高效的电压增益和电平输出。在保证电容电压自均衡的前提下,仅使用单个直流电源输入,产生三倍电压增益的七电平输出。然后,为了进一步拓展该逆变器的应用范围,介绍所提逆变器的扩展结构,并简要分析其工作模式。同时与其他类似拓扑进行对比,证明该拓扑优势。最后为了验证理论分析的正确性,设计了仿真和实验样机,对逆变器的性能进行了详细测试。
关键词
开关
电容
单输入
基本单元
电压
应力
电容电压自均衡
Keywords
switched-capacitor
single-input
basic unit
voltage stress
capacitors voltage self-balancing
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
具备自均压能力的自阻混合型子模块拓扑及其控制策略研究
2
作者
张建坡
李晓远
苏宇杰
马超
机构
新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
国网唐山供电公司
出处
《电网技术》
北大核心
2025年第7期2950-2958,I0082,I0083,共11页
文摘
基于半桥子模块的模块化多电平换流器(multilevel modular converter,MMC)在高压直流输电和电能变换领域得到了广泛应用,但其同时存在直流侧故障抑制及大量子模块级联产生的电容均压问题。对此,该文首先通过分析现有阻断型子模块拓扑特点和工作机理,结合钳位电路提出一种兼具均压和直流故障阻断能力的自阻混合型子模块(self-blocking hybrid sub module,SBHSM),以降低排序均衡算法压力和电容电压测量成本。然后研究其故障抑制特性并提出了电容电压均衡控制策略,同时对不同子模块的经济性进行了对比分析。最后搭建了PSCAD/EMTDC仿真模型和小容量物理实验平台,仿真及实验结果表明:所提子模块能够实现直流故障快速抑制和电容电压自均衡功能。
关键词
模块化多电平换流器
直流故障阻断能力
电容电压自均衡
Keywords
modular multilevel converter
DC fault blocking capability
capacitor voltage self equalization
分类号
TM721 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
一种九电平整流器的分数阶滑模控制
3
作者
朱艺锋
贾小磊
周飞杉
张紫阳
李岩
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室
出处
《电机与控制学报》
CSCD
北大核心
2024年第11期160-171,共12页
基金
国家自然科学基金(U1804143)
河南省科技攻关项目(232102240095,222102240027)
河南省高校基本科研业务费专项资金(NSFRF230638)。
文摘
以含耦合电感的单相九电平整流器为研究对象,首先,在分析整流器九电平产生机理及其电容电压自均衡原理的基础上建立其数学模型。其次,针对传统整数阶滑模控制(IOSMC)存在的响应速度慢、启动超调大等问题,提出一种可实现快速收敛的分数阶滑模控制(FOSMC)策略,在滑模控制中引入分数阶微积分,通过分数阶微积分算子增加的自由度改善控制系统的动态性能和收敛过程。最后,采用Lyapunov理论证明分数阶滑模控制系统的稳定性和收敛性,并就整数阶滑模和分数阶滑模的系统收敛速度的差异性进行理论分析。仿真和实验结果表明所提分数阶滑模控制与传统整数阶滑模控制相比,具有系统收敛速度快、控制时间短、鲁棒性强的优点。
关键词
九电平整流器
电容电压自均衡
分数阶微积分
分数阶滑模控制
参数整定
收敛速度
Keywords
nine-level rectifier
capacitor voltage self-equalization
fractional calculus
fractional sliding mode control
parameter tuning
convergence speed
分类号
TM461 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型电压自均衡开关电容多电平逆变器
李宋
邵云鹏
叶满园
陈银波
刘文芳
邢瑞新
喻生铭
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
具备自均压能力的自阻混合型子模块拓扑及其控制策略研究
张建坡
李晓远
苏宇杰
马超
《电网技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
一种九电平整流器的分数阶滑模控制
朱艺锋
贾小磊
周飞杉
张紫阳
李岩
《电机与控制学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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