一种基于载波重构的低开关次数功率均衡调制策略

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作者 路子豪 宫金武 +4 位作者 林子森 徐畅 代克民 蔡久青 吴钫 《电网技术》 北大核心 2025年第5期2076-2086,I0084-I0086,共14页

基于载波重构的调制策略通常是以牺牲开关次数为代价来实现逆变器输出线电压谐波含量低和各单元输出功率均衡的。该文提出了一种基于载波重构的改进调制策略,通过在水平方向上调整传统层叠载波的排布,重构出新的载波,避免垂直方向上的... 基于载波重构的调制策略通常是以牺牲开关次数为代价来实现逆变器输出线电压谐波含量低和各单元输出功率均衡的。该文提出了一种基于载波重构的改进调制策略,通过在水平方向上调整传统层叠载波的排布,重构出新的载波,避免垂直方向上的载波瞬时值突变所导致的额外开关动作。首先推导了交错并联逆变器各模块一个重构载波周期的输出平均功率表达式,证明逆变器并联模块间输出功率均衡;其次分析了垂直方向重构的载波引入额外开关次数的原因,推导了一个基波周期内逆变器在不同调制策略下开关次数的表达式,证明所提调制策略在水平方向上重构不会引入额外开关次数;最后搭建了仿真模型和实验平台验证了理论分析的正确性和可行性。 展开更多

关键词 交错并联T型逆变器 载波重构 低开关次数 功率均衡 调制策略

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飞跨电容型多电平整流器载波重构调制策略 被引量：1

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作者 张鹏 吴学智 +2 位作者 祝天岳 梅子扬 续文政 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期178-184,共7页

针对飞跨电容型多电平整流器存在众多冗余开关状态的特性及飞跨电容的电压平衡控制需求,提出一种通用的载波重构调制策略。该策略通过构造多段锯齿形载波来增加调制自由度,在保持与载波同相层叠调制策略相同的线电压谐波性能的同时,还... 针对飞跨电容型多电平整流器存在众多冗余开关状态的特性及飞跨电容的电压平衡控制需求,提出一种通用的载波重构调制策略。该策略通过构造多段锯齿形载波来增加调制自由度,在保持与载波同相层叠调制策略相同的线电压谐波性能的同时,还具备载波移相调制策略的飞跨电容电压自平衡特性。仿真与实验结果验证了所提调制策略的有效性。 展开更多

关键词 飞跨电容型多电平整流器 载波重构调制 谐波性能优化 电容电压自平衡

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基于载波重构的CHB多电平逆变器的功率均衡方法

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作者 耿占权 邢玥 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期90-95,共6页

针对级联H桥(cascaded H-bridge,CHB)九电平逆变器在传统载波移幅调制下四个单元输出功率不均衡的弊端,提出了一种基于载波重构改进的功率均衡策略,该策略可以有效减少载波数量,通过二次功率均衡处理,实现了级联H桥九电平逆变器四单元... 针对级联H桥(cascaded H-bridge,CHB)九电平逆变器在传统载波移幅调制下四个单元输出功率不均衡的弊端,提出了一种基于载波重构改进的功率均衡策略,该策略可以有效减少载波数量,通过二次功率均衡处理,实现了级联H桥九电平逆变器四单元间的输出功率均衡.首先通过载波重构方式实现四单元间两两功率均衡,再通过对开关管的驱动信号进行1/4周期逻辑互换后得到开关管的实际驱动信号,从而实现全调制度下全单元功率均衡.仿真和实验结果表明,该策略能够在有效减少载波数量的基础上实现四个级联H桥单元的功率均衡. 展开更多

关键词 多电平逆变器 载波重构 脉冲互换 功率均衡 调制优化

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基于载波重构的级联逆变器功率均衡调制策略 被引量：18

4

作者 许亚明 陈仲 +1 位作者 那显龙 孙健博 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期2831-2840,共10页

针对已有调制策略应用于级联H桥型(CHB)逆变器中时存在的不足,结合载波移相(CPS)和载波同相层叠(PD)调制策略的优点,提出一种基于载波重构的新型功率均衡调制策略。所提调制策略通过对改进的CPS调制策略中三角载波进行重构,得到一种仍... 针对已有调制策略应用于级联H桥型(CHB)逆变器中时存在的不足,结合载波移相(CPS)和载波同相层叠(PD)调制策略的优点,提出一种基于载波重构的新型功率均衡调制策略。所提调制策略通过对改进的CPS调制策略中三角载波进行重构,得到一种仍然保留载波移相特征的新型载波排列方式,且采用新型载波排列方式进行调制,逆变器输出电压谐波特性与PD调制策略下的完全一致。因此,在所提的新型功率均衡调制策略下,可以实现级联单元输出功率自均衡,同时可以有效改善逆变器输出线电压谐波特性。本文以三单元级联H桥型逆变器为例研究载波重构方法,分析新型功率均衡调制策略原理及功率均衡所需时间,并通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和调制策略的可行性。 展开更多

关键词 级联H桥 载波移相 载波同相层叠 载波重构 功率均衡 谐波特性

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基于载波重构的混合多载波PWM技术 被引量：11

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作者 叶满园 陈乐 +2 位作者 康力旋 章俊飞 吴韩 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期59-68,共10页

针对载波移相和载波同相层叠调制技术应用于级联H桥逆变器时分别存在的输出电压谐波性能差和输出功率不均衡的问题,对CPS-PWM技术中的三角形载波重新构造,提出了一种基于载波重构的混合多载波PWM调制技术。利用IPD-PWM技术中垂直层叠分... 针对载波移相和载波同相层叠调制技术应用于级联H桥逆变器时分别存在的输出电压谐波性能差和输出功率不均衡的问题,对CPS-PWM技术中的三角形载波重新构造,提出了一种基于载波重构的混合多载波PWM调制技术。利用IPD-PWM技术中垂直层叠分布的小三角形的腰取代CPS-PWM中的三角形载波,通过状态空间平均法计算出在重构后的载波下逆变器输出电压的基波幅值和各个级联单元的输出电压,并和逆变器在CPS-PWM和IPD-PWM技术下的输出电压做了对比分析。以七电平CHB逆变器为例,采用混合多载波PWM调制技术时的仿真和实验结果表明:输出线电压谐波性能与采用IPD-PWM调制技术时完全一致,并且和CPS-PWM调制技术一样能提高的逆变器等效开关频率和能实现级联单元间功率自然均衡,且输出电压基波幅值也与采用IPD-PWM和CPS-PWM技术时相等。 展开更多

关键词 多电平逆变器 级联H桥 混合多载波PWM 载波重构 功率均衡 谐波分析

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适用于多载波共频谱传输的干扰消除方式 被引量：1

6

作者 李悦 郝英川 《无线电通信技术》 2013年第1期47-48,58,共3页

针对多载波共频谱传输应急卫星通信系统,各干扰载波互不相关,且干扰载波的功率远大于扩频信号的功率,干扰载波对扩频信号存在严重的干扰,因此对于扩频信号的恢复,载波重构与干扰消除处理是必须的。对于多载波干扰消除其实现方式可分为... 针对多载波共频谱传输应急卫星通信系统,各干扰载波互不相关,且干扰载波的功率远大于扩频信号的功率,干扰载波对扩频信号存在严重的干扰,因此对于扩频信号的恢复,载波重构与干扰消除处理是必须的。对于多载波干扰消除其实现方式可分为串行干扰消除和并行干扰消除2种,为此分析和比较了2种典型实现方式,提出了基于数字重采样的改进方案。分析结果表明,基于数字重采样的串行干扰方式更适合多载波共频谱传输应急系统卫星通信系统的应用。 展开更多

关键词 共频带传输 多载波重构 串行干扰消除 并行干扰消除

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混合级联十一电平逆变器功率与开关损耗双均衡倍频调制方法

7

作者 李国华 李应东 邬泽华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4850-4863,共14页

混合级联多电平逆变器可以利用较少的开关器件实现较高电平输出,进而得到了广泛应用;但实现高低压单元间功率均衡难度更大。直流侧采用电池组模块进行供电时,功率达不到均衡会使得各H桥单元对应的电池组模块处于不同的放电特性,增大了... 混合级联多电平逆变器可以利用较少的开关器件实现较高电平输出,进而得到了广泛应用;但实现高低压单元间功率均衡难度更大。直流侧采用电池组模块进行供电时,功率达不到均衡会使得各H桥单元对应的电池组模块处于不同的放电特性,增大了故障概率和维修难度且增加了后期的维修成本。针对此问题,提出2种1:1:1:2混合级联十一电平逆变器功率和开关损耗双均衡倍频调制方法。首先,2种方法分别对3个低压单元采用三角载波、重构载波进行移相,从而实现在全调制度范围内将逆变器的等效开关频率由fc提高至6fc/12fc;使得低压单元各开关器件开关次数均围绕在60次/174次左右上下浮动,实现了低压单元内开关损耗均衡;使得调制度M=0.9/0.6/0.3时低压单元输出功率均围绕在657.5 W/293.5 W/73.5 W上下浮动,实现低压单元间的功率均衡,其次对高压单元采用阶梯波低频调制,随调制度的变化对导通角进行动态调整,使得高压单元各开关器件开关次数均为1次,实现了高低压单元内开关损耗均衡;使得调制度M=0.9/0.6/0.3时高压单元与低压单元输出功率均围绕在1317 W/657.5 W、586 W/293.5 W、146.5 W/73.5 W上下浮动,实现了高低压单元间功率均衡,之后对比分析2种方法各自的优缺点及其适用场合。最后,通过实验验证该方法的正确性和可行性,并给出了直流电压比为1:1:1:...:x的混合级联H桥逆变器双均衡的普适方法。 展开更多

关键词 逆变器 倍频调制 重构载波 等效开关频率 开关损耗均衡 高低压单元间功率均衡

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混合级联十三电平逆变器的调制优化及功率均衡方法 被引量：7

8

作者 胡文华 余书琨 +1 位作者 熊志磊 丁文斌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2008-2016,共9页

多单元混合级联多电平逆变器能够使用较少的开关器件实现较多的电平数输出,因此获得了广泛的应用,但其低压单元在传统的载波移幅调制下存在级联单元间功率不均衡的问题。针对上述问题,对直流电压比为1:1:1:3的混合级联十三电平逆变器提... 多单元混合级联多电平逆变器能够使用较少的开关器件实现较多的电平数输出,因此获得了广泛的应用,但其低压单元在传统的载波移幅调制下存在级联单元间功率不均衡的问题。针对上述问题,对直流电压比为1:1:1:3的混合级联十三电平逆变器提出了一类阶梯波和载波移幅调制共同协作的混合调制策略,在该调制策略下高压单元工作在低频状态,低压单元工作在高频状态。对低压单元的调制波进行优化以减少三角载波的数量,同时通过重构载波移幅调制策略的三角载波,有效地实现了低压单元间的功率自均衡。最后通过仿真和实验证明了所提调制优化和功率均衡方案的可行性。 展开更多

关键词 混合级联逆变器 混合调制 调制波优化 载波重构 功率均衡

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CHB多电平逆变器PWM调制优化及功率均衡控制策略 被引量：16

9

作者 叶满园 任威 +3 位作者 李宋 魏麒文 宋桂智 彭瑞凡 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3800-3809,共10页

针对级联H桥(cascaded H-bridge,CHB)多电平逆变器载波空间层叠(carrier disposition,CD)调制策略下,各级联H桥单元输出功率不均衡以及载波移相调制(carrier phase shift pulse width modulation,CPS-PWM)策略下输出线电压总谐波含量(to... 针对级联H桥(cascaded H-bridge,CHB)多电平逆变器载波空间层叠(carrier disposition,CD)调制策略下,各级联H桥单元输出功率不均衡以及载波移相调制(carrier phase shift pulse width modulation,CPS-PWM)策略下输出线电压总谐波含量(total harmonic distortion,THD)较高的问题,提出了一种基于功率均衡的混合多载波脉宽调制策略。该策略以载波同相层叠调制(in-phase disposition pulse width modulation,IPD-PWM)策略中的一个载波周期段为基本单元,通过周期性的循环改变三角载波在垂直方向的排列方式,从而实现和CPS-PWM策略一样在全调制比范围内各H桥单元的功率均衡;又能在不改变IPD-PWM输出电压波形的条件下,保证输出电压的谐波频谱与采用IPD-PWM策略时完全一致,有效地改善了逆变器输出线电压的谐波性能;从而解决了各级联单元输出功率不均衡和线电压THD较高的问题。最后通过仿真和实验结果验证了该策略的正确性。 展开更多

关键词 级联H桥多电平逆变器 载波重构 混合多载波脉宽调制 功率均衡 总畸变率

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混合十三电平逆变器调制策略及功率均衡方法 被引量：3

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作者 胡文华 丁文斌 张建辉 《电力工程技术》 北大核心 2023年第5期195-204,共10页

混合多电平逆变器因其能输出更多电平数且使用的开关器件较少而得到广泛应用,但对电压比为3∶1∶1∶1混合级联H桥十三电平逆变器使用传统的载波移幅调制(phase disposition pulse width modulation,PD-PWM)策略,各单元的功率并不均衡。... 混合多电平逆变器因其能输出更多电平数且使用的开关器件较少而得到广泛应用,但对电压比为3∶1∶1∶1混合级联H桥十三电平逆变器使用传统的载波移幅调制(phase disposition pulse width modulation,PD-PWM)策略,各单元的功率并不均衡。为了达到功率均衡的目的,文中针对混合十三电平拓扑提出了一种改进的混合调制方法,并在此基础上,进一步重构PD调制下的三角载波和调节高压单元的输出脉冲,在实验室条件下,以调制度0.9为例,3个低压单元L_(1)、L_(2)、L_(3)的开关损耗分别为4.6、4.4、4.2 W,开关损耗基本相等。L_(1)、L_(2)、L_(3)输出功率基本一致,高压单元H_(1)输出功率为51.7 W,3个低压单元功率均为17.2 W,高低压单元输出功率比接近3∶1。仿真得到3个低压H桥单元的开关损耗相同,4个单元的功率均衡,高压和低压部分的功率开关分别工作在基频和高频状态,谐波特性良好。 展开更多

关键词 逆变器 混合调制 载波重构 功率均衡 谐波性能 调制优化

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一种不对称级联H桥多电平逆变器通用的线性功率均衡方案 被引量：4

11

作者 叶满园 陈子豪 +1 位作者 彭瑞凡 刘文芳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期182-193,共12页

不对称级联H桥多电平逆变器由于级联各个单元的直流侧电源电压不同,出现级联单元之间功率分配不均衡问题,为此提出一种通用的线性功率均衡调制方案。功率均衡调制方案对高压单元导通角进行约束,对低压单元的载波进行纵向循环重构,实现... 不对称级联H桥多电平逆变器由于级联各个单元的直流侧电源电压不同,出现级联单元之间功率分配不均衡问题,为此提出一种通用的线性功率均衡调制方案。功率均衡调制方案对高压单元导通角进行约束,对低压单元的载波进行纵向循环重构,实现了各个级联单元直流侧电源电压不同的情况下,使得逆变器可以在全调制度下保持各级联单元输出功率均衡的效果。并且在拓扑结构增加级联单元数时,调制策略也展现出优秀的通用性。同时该方案对低压单元进行的载波重构还能够使得各低压单元的开关管损耗保持一致,使各个H桥的开关管具有更为接近的温升,有利于逆变器选择合适的散热器。最后通过仿真与实验证明了方案的有效性。 展开更多

关键词 不对称级联多电平逆变器 全调制度 线性功率均衡 载波重构 开关损耗

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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

12

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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