PWM与移相结合控制下的混合三电平隔离型双向DC-DC最小回流功率控制研究 被引量：14

1

作者 杨超 许海平 +1 位作者 张祖之 许志强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第15期3186-3197,共12页

针对混合三电平双向DC-DC变换器提出了一种变占空比PWM与移相结合(PWMPS)的控制方法。通过分析在使用该方法下变换器的工作原理,将系统运行划分为4种工作模式,并根据每种模式的等效电路推导出该模式下变换器的传输功率特性以及软开关约... 针对混合三电平双向DC-DC变换器提出了一种变占空比PWM与移相结合(PWMPS)的控制方法。通过分析在使用该方法下变换器的工作原理,将系统运行划分为4种工作模式,并根据每种模式的等效电路推导出该模式下变换器的传输功率特性以及软开关约束条件。在此基础上通过研究电压配比m≤1时的控制策略,进一步提出了一种最小功率回流控制方法,该方法能够在m≤1的情况下,控制系统回流功率达到最小的同时使系统各功率器件实现软开关。最后搭建了实验平台,证明了该算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 pwm与移相结合控制 混合三电平双向DC-DC 工作模式 软开关 最小回流功率控制

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微电网储能系统中基于PWM加双重移相控制的双向DC/DC变换器研究 被引量：27

2

作者 晏坤 王辉 +1 位作者 漆文龙 谭兴国 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期44-52,共9页

针对微电网储能应用中各储能装置以及直流母线存在的电压波动对变换器工作造成的不利影响、电路环流带来的损耗问题,在原边全桥-副边升压半桥隔离型双向DC/DC拓扑的基础上,提出了PWM配合双重移相的控制方法,分析了该方法在变换器端口电... 针对微电网储能应用中各储能装置以及直流母线存在的电压波动对变换器工作造成的不利影响、电路环流带来的损耗问题,在原边全桥-副边升压半桥隔离型双向DC/DC拓扑的基础上,提出了PWM配合双重移相的控制方法,分析了该方法在变换器端口电压波动情况下对变换器的各种工作特性带来的改善。针对单侧H桥双重移相控制仅在端口电压匹配时才能够在整个移相范围内消除功率环流的局限性,阐述了引入PWM控制后在消除功率环流上的改进,提高了端口电压在宽变化范围下系统的工作效率。建立了PWM配合双重移相控制变换器的数学模型,并与传统移相控制变换器特性做出定量的对比。设计了所提方法应用在微电网储能系统中的控制策略,并搭建了仿真模型,对控制效果进行了对比分析,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 微电网 变换器 双向DC/DC变换器 储能 pwm 移相控制 双重移相 功率环流

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移相全桥变换器的PWM全阶鲁棒滑模控制 被引量：9

3

作者 高明 王大志 李召 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2293-2302,共10页

传统的移相全桥变换器是利用周期平均化方法设计线性控制环节,不能满足分布式发电强鲁棒的需求。针对四个子结构的移相全桥变换器提出PWM全阶滑模控制策略。基于变换器的等效动态模型,在滑模流形中引入积分环节消除静差,分析系统在相空... 传统的移相全桥变换器是利用周期平均化方法设计线性控制环节,不能满足分布式发电强鲁棒的需求。针对四个子结构的移相全桥变换器提出PWM全阶滑模控制策略。基于变换器的等效动态模型,在滑模流形中引入积分环节消除静差,分析系统在相空间中的滑模运动过程和滑动的严格存在条件,给出可直接用于控制器数字实现的等效PWM控制函数,并在等效控制函数的基础上加入鲁棒切换项,分析电感与电容参数存在摄动时的鲁棒控制条件。实验结果证明PWM全阶滑模控制策略可以很好地改善系统的鲁棒性和调节性能,同时滑模控制变换器能以固定开关频率工作,避免了频率随工况改变而变动。 展开更多

关键词 移相全桥 全阶滑模控制 定频 pwm滑模控制 鲁棒性

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对移相控制零电压开关PWM全桥直流变换器的新型理论分析方法 被引量：7

4

作者 许大宇 阮新波 严仰光 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期112-116,121,共6页

对移相控制零电压开关PWM全桥直流变换器提出了一种新型的理论分析方法,该方法在传统分析方法的基础上,采取将变压器副边整流二极管等效为一个理想二极管和一个理想电容器并联来展开讨论,从而使理论分析波形更好地吻合于实验波形。

关键词 全桥直流变换器 pwm 零电压开关 移相控制 电路理论

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基于计数延时法的移相全桥变换器PWM控制设计 被引量：7

5

作者 姜婷婷 刘晓东 方炜 《电测与仪表》 北大核心 2014年第7期55-59,74,共6页

移相全桥ZVS变换器在中大功率场合有广泛应用,在数字移相控制系统中,对移相互补驱动输出信号的稳定性,特别是对移相角产生的灵活性具有一定的要求。选用32位ARM内核的单片机,利用其定时器互连关系提出了一种计数延时法,并基于该方法设... 移相全桥ZVS变换器在中大功率场合有广泛应用,在数字移相控制系统中,对移相互补驱动输出信号的稳定性,特别是对移相角产生的灵活性具有一定的要求。选用32位ARM内核的单片机,利用其定时器互连关系提出了一种计数延时法,并基于该方法设计了两种ZVS变换器驱动波形产生方案。文中详细介绍了计数延时法产生移相角原理,重点阐述了两种四路移相驱动信号设计步骤,最后通过软件设计实现了移相互补信号的产生,并进行了移相全桥变换器开环和电压闭环实验,实验验证了该计数延时法的可行性,大大简化了全桥变换器移相PWM控制,且为多模块移相全桥变换器的控制奠定基础。 展开更多

关键词 移相全桥ZVS变换器 移相pwm控制 定时器互连 计数延时法

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基于DSP的载波移相多电平PWM实现方法 被引量：24

6

作者 朱凌 刘涛 +1 位作者 鲁志平 王毅 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2004年第5期21-25,共5页

载波移相 PWM 方法适用于单元级联型多电平电路,其实现的关键问题在于如何实时产生大量的PWM 控制信号。在分析多电平逆变器拓扑结构和控制策略的基础上,针对载波移相 PWM 控制方法,提出了适用于 DSP 实时控制的离散自然采样算法;并基于... 载波移相 PWM 方法适用于单元级联型多电平电路,其实现的关键问题在于如何实时产生大量的PWM 控制信号。在分析多电平逆变器拓扑结构和控制策略的基础上,针对载波移相 PWM 控制方法,提出了适用于 DSP 实时控制的离散自然采样算法;并基于 TMS320LF2407 数字信号处理器,完成了三单元级联逆变器的载波移相控制实验。实验结果表明,本算法程序简洁,占用资源少,实时性强。 展开更多

关键词 多电平逆变器 移相控制 pwm控制 载波 DSP TMS320LF2407 级联 数字信号处理器 拓扑结构 算法

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基于移相控制的软开关臭氧电源 被引量：2

7

作者 孟志强 司超 陈燕东 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期53-57,共5页

研究了一种基于直流母线开关和谐振电容实现所有开关器件软开关的新型高效臭氧发生电源,分析了电路半周期的6个工作模态,得到了软开关实现的时序控制条件.采用IGBT模块作为电源开关,使用TMS320F28335作为控制器,设计了一台160g/h规格的... 研究了一种基于直流母线开关和谐振电容实现所有开关器件软开关的新型高效臭氧发生电源,分析了电路半周期的6个工作模态,得到了软开关实现的时序控制条件.采用IGBT模块作为电源开关,使用TMS320F28335作为控制器,设计了一台160g/h规格的臭氧发生器样机.该样机中,通过PSPWM移相调功实现臭氧产量调节,采用臭氧发生管端电压的PI闭环控制和软件锁相负载频率自动跟踪技术保障负载工作在准谐振状态.电源长期运行稳定可靠,运行测试波形与理论分析及仿真相当吻合,具有较大的实用价值. 展开更多

关键词 臭氧电源 软开关 移相pwm控制 PI控制 频率跟踪

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双PWM控制下三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的全局最小峰值电流研究 被引量：12

8

作者 杨超 许海平 +1 位作者 袁志宝 许志强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1679-1689,共11页

针对三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器,提出了一种双PWM与移相结合控制(DPWMPS)的方法。通过对该控制工作原理进行分析,并以变压器两侧电压的相对位置为依据,归纳出系统运行的12种工作模式,并推导出每一种工作模式下的功率传输特性。在... 针对三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器,提出了一种双PWM与移相结合控制(DPWMPS)的方法。通过对该控制工作原理进行分析,并以变压器两侧电压的相对位置为依据,归纳出系统运行的12种工作模式,并推导出每一种工作模式下的功率传输特性。在此基础上,该文提出一种电感最小峰值电流控制方法,能在电压配比m≤1的情况下实现稳态电感峰值电流全局最优。最后搭建实验平台,通过实验结果证明了该算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 双pwm与移相结合控制 三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器 工作模式 最小峰值电流控制

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载波移相在大容量并联逆变电源中的应用 被引量：11

9

作者 王海欣 黄海宏 +1 位作者 高格 傅鹏 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第11期1054-1059,共6页

EAST(experimental advanced superconducting tokamak,超导托卡马克核聚变实验)快速控制电源是一种单相大容量逆变电源,其跟踪等离子体位移信号,对真空室内的线圈进行励磁控制,产生磁场实现等离子体位移控制。为满足等离子体位移快控... EAST(experimental advanced superconducting tokamak,超导托卡马克核聚变实验)快速控制电源是一种单相大容量逆变电源,其跟踪等离子体位移信号,对真空室内的线圈进行励磁控制,产生磁场实现等离子体位移控制。为满足等离子体位移快控电源大电流快速响应要求,采用多组变流器并联运行。电源系统采用移相PWM多重化技术,降低IGBT的开关损耗,提高变流器等效开关频率,改善输出波形。介绍了系统设计方案,并对输出谐波进行分析和仿真。实验结果说明该系统设计方案合理,控制策略有效,具备良好的大电流输出和快速响应能力。 展开更多

关键词 EAST 装置 等离子体 快速控制电源 移相 pwm

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软开关谐振过程稳定性分析与PWM控制波形优化 被引量：1

10

作者 朱志明 杨中宇 +1 位作者 夏铸亮 汤莹莹 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期5-8,113,共5页

在移相控制全桥功率变换器的软开关谐振过程解耦分析基础上,针对电源启动和焊接电弧负载频繁剧烈的动态变化过程,提出了一种"1-2-1"的余弦模式PWM控制波形.根据数字信号处理(DSP)的数字化脉冲宽度调制(PWM)生成原理,设计实现... 在移相控制全桥功率变换器的软开关谐振过程解耦分析基础上,针对电源启动和焊接电弧负载频繁剧烈的动态变化过程,提出了一种"1-2-1"的余弦模式PWM控制波形.根据数字信号处理(DSP)的数字化脉冲宽度调制(PWM)生成原理,设计实现了基于"1-2-1"余弦模式的移相PWM控制波形,并进行了控制效果的试验验证.结果表明,采用此模式对全桥功率变换器进行移相PWM控制,不仅可以满足电源输出特性对PWM控制有效占空比的要求,而且可以保证超前臂并联谐振网络和变压器原边串联谐振网络的软开关谐振过程的动态稳定性,保持功率器件在电源启动和负载动态变化过程中的软开关状态. 展开更多

关键词 控制波形优化 移相pwm控制 软开关谐振 全桥变换器

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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

11

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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移相全桥ZVZC软开关DC-DC稳压电源分析与设计 被引量：4

12

作者 吕春锋 韩超 刘志伟 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1216-1219,共4页

针对移相全桥零电压零电流软开关(ZVZCS)工作原理进行详细分析,选择了滞后桥臂串接二极管的ZVZCS软开关电路进行研究,滞后桥臂串接的二极管阻止了关断后的反向电流,减弱了环路损耗,电路结构较为简单,同时设计了一套基于TMS320F2812的数... 针对移相全桥零电压零电流软开关(ZVZCS)工作原理进行详细分析,选择了滞后桥臂串接二极管的ZVZCS软开关电路进行研究,滞后桥臂串接的二极管阻止了关断后的反向电流,减弱了环路损耗,电路结构较为简单,同时设计了一套基于TMS320F2812的数字控制系统驱动软开关,构建了移相全桥零电压零电流的主电路拓扑结构。该DC-DC变换器通过PWM移相控制闭环实现了恒电压、恒电流的调整,实验表明,该控制系统实现了零开关,减小了开关通断过程的功耗。 展开更多

关键词 DC-DC变换器 零电压零电流 移相pwm控制 软开关

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微网中载波移相并联变流器环流抑制 被引量：6

13

作者 夏岩 邹见效 +2 位作者 李凯 徐纯科 石方舟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期855-862,共8页

PWM变流器载波移相并联可以增大系统容量,减小入网电流谐波,但存在环流问题。首先分析了三相PWM变流器环流的等效数学模型,讨论了零序环流(ZSCC)产生原因。对零序电压注入式SVPWM调制算法所产生的环流进行傅里叶分析,针对零序环流的直... PWM变流器载波移相并联可以增大系统容量,减小入网电流谐波,但存在环流问题。首先分析了三相PWM变流器环流的等效数学模型,讨论了零序环流(ZSCC)产生原因。对零序电压注入式SVPWM调制算法所产生的环流进行傅里叶分析,针对零序环流的直流分量和3、9、15次谐波分量,提出一种基于准比例谐振(QPR)和比例积分(PI)结合的零序环流抑制方法,对4个模块并联的变流器环流抑制方法仿真。搭建了实际微网系统并进行了并网和离网实验。仿真和实验结果表明该策略可以有效地减小入网电流谐波和环流。 展开更多

关键词 三相pwm变流器 载波移相并联 零序环流 PI+QPR控制器 微网

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Boost推挽式双向DC/DC变换器的效率最优运行区间分析

14

作者 孟宪慧 张纯江 +2 位作者 赵策 郭忠南 阚志忠 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第6期24-34,共11页

为了提高Boost推挽式双向DC/DC变换器的传输效率,本文通过对变换器工作特性的分析,推导出了其效率最高的运行区间。首先根据系统工作过程中驱动信号占空比和移相比的关系,提出变换器的12种工作模式,详细分析了每种模式的传输电感电流有... 为了提高Boost推挽式双向DC/DC变换器的传输效率,本文通过对变换器工作特性的分析,推导出了其效率最高的运行区间。首先根据系统工作过程中驱动信号占空比和移相比的关系,提出变换器的12种工作模式,详细分析了每种模式的传输电感电流有效值、功率传输特性、回流功率、软开关特性。其次,根据驱动信号占空比D和初、次级移相角φ的关系推导出能够使变换器实现全负载范围内软开关、无回流功率运行的工作区间,从而使系统传输效率达到最优。最后,搭建实验平台,验证了所推导结论的正确性,为Boost推挽式双向DC/DC变换器的电路参数和控制参数的设计提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 推挽式 双向DC/DC变换器 效率最优 回流功率 pwm加移相控制

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全桥ZVS PWM电容器充电变换器 被引量：3

15

作者 单纯玉 孙大军 +1 位作者 宋建中 刘太辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期159-162,共4页

为对广泛应用的电容充电大功率全桥零电压软开关高压变换器进行理论分析,从零电压(相当输出短路)到最大电压用变换器对电容器进行了充放电试验。变换器电路中充分利用器件的寄生参数,通过在高压变压器的原线圈串联电感,实现主开关管输... 为对广泛应用的电容充电大功率全桥零电压软开关高压变换器进行理论分析,从零电压(相当输出短路)到最大电压用变换器对电容器进行了充放电试验。变换器电路中充分利用器件的寄生参数,通过在高压变压器的原线圈串联电感,实现主开关管输出高压整流二极管的零电流软切换,变换器通过脉宽调制和电流控制调节输出电压并具有过压和过流保护功能。给出变换器的静态分析,同时给出了基于UCC3895 PWM控制器的直流—直流变换器样机的详细设计和1 kJ/s充电速度的实验结果表明变换器的理论分析正确,方法可行。 展开更多

关键词 DC-DC变换器 电容器充电 移相pwm控制 零电压软开关(ZVS) 变换器 静态分析

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基于DSP控制的低压大电流开关电源设计 被引量：1

16

作者 徐平凡 肖文勋 刘承香 《电测与仪表》 北大核心 2015年第11期101-105,共5页

设计了一款DSP控制的全数字化低压大电流开关电源。详细分析了主电路、恒压恒流控制策略和死区时间设定等电路,并针对桥式变换器桥臂直通问题,提出了一种抗干扰的驱动电路设计。最后在实验室制作的3k W(15V/200A)电源验证了电路设计的... 设计了一款DSP控制的全数字化低压大电流开关电源。详细分析了主电路、恒压恒流控制策略和死区时间设定等电路,并针对桥式变换器桥臂直通问题,提出了一种抗干扰的驱动电路设计。最后在实验室制作的3k W(15V/200A)电源验证了电路设计的可行性,给出了详细的实验波形和数据,对开关电源设计工程师有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 DSP控制 低压大电流 移相pwm算法 死区时间设定

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基于双有源桥的三端口变换器回流功率优化控制 被引量：2

17

作者 史永胜 李雷 +2 位作者 丁恩松 余强 马铭远 《陕西科技大学学报》 CAS 2020年第1期142-148,共7页

为了实现对负载连续稳定的供电,采用新能源发电与储能相结合的能源结构业已成为电力系统的主流热点技术.本文针对该储能中交错并联双向Buck-Boost与双有源桥构成的集成三端口变换器运行控制中所存在的功率回流问题,详细分析回流功率的... 为了实现对负载连续稳定的供电,采用新能源发电与储能相结合的能源结构业已成为电力系统的主流热点技术.本文针对该储能中交错并联双向Buck-Boost与双有源桥构成的集成三端口变换器运行控制中所存在的功率回流问题,详细分析回流功率的产生机理,建立了该集成三端口变换器的传输功率与回流功率数学模型.研究了回流功率与传输功率的耦合关系,提出基于单闭环的集成三端口变换器最小回流功率控制的优化控制策略.采用PSIM进行仿真,对比分析了集成三端口变换器的回流功率的变化,验证了通过简单的调制策略即可实现稳定的输出. 展开更多

关键词 集成三端口变换器 回流功率 pwm加双重移相控制 优化控制

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基于虚拟磁链的 STATCOM 直接功率控制研究

18

作者 彭智育 刘贺 郭力峰 《电测与仪表》 北大核心 2014年第23期88-93,共6页

对基于H桥级联的静止同步补偿器(STATCOM)进行了研究,分析了虚拟磁链观测器的原理和基于虚拟磁链的直接功率控制算法,对虚拟磁链观测器中的纯积分环节进行了改进,应用级联惯性环节代替纯积分环节来消除纯积分环节带来的稳态误差,从功率... 对基于H桥级联的静止同步补偿器(STATCOM)进行了研究,分析了虚拟磁链观测器的原理和基于虚拟磁链的直接功率控制算法,对虚拟磁链观测器中的纯积分环节进行了改进,应用级联惯性环节代替纯积分环节来消除纯积分环节带来的稳态误差,从功率守恒的角度分析了直流侧电压不平衡的因素,引入了分布式直流侧电压控制算法。在MATLAB仿真软件中对功率解耦控制算法与基于虚拟磁链的直接功率控制算法进行了仿真分析,结果表明基于虚拟磁链的直接功率控制算法有更好的动态性能,且验证了直流侧控制算法的正确性。最后,在一台以VME控制箱为核心控制器的3级链式STATCOM系统上对控制策略进行了验证,实验结果表明了算法的有效性、可行性。 展开更多

关键词 级联多电平 静止同步补偿器 载波移相pwm 直接功率控制 分布式控制系统

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级联式储能系统中电池自均衡控制策略研究 被引量：31

19

作者 艾洪克 吴俊勇 +3 位作者 郝亮亮 冯宝泉 张巨瑞 张皎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期442-449,共8页

针对独立电池供电的组合级联式储能系统中电池SOC不均衡问题,基于特征谐波消除PWM方法提出了一种新的差异化充放电控制策略。当检测到各电池SOC不均衡时,采用差异化充放电控制使各电池SOC趋于一致;当电池SOC达到均衡时,切换到同步充放... 针对独立电池供电的组合级联式储能系统中电池SOC不均衡问题,基于特征谐波消除PWM方法提出了一种新的差异化充放电控制策略。当检测到各电池SOC不均衡时,采用差异化充放电控制使各电池SOC趋于一致;当电池SOC达到均衡时,切换到同步充放电的移相SPWM控制。该方法提高了整个组合级联式储能系统的可用率和储能系统的有效容量,改善了储能系统的电能质量。文中推导了差异化充放电控制方法的原理,给出了切换条件。在PSCAD/EMTDC中建立了组合级联式储能系统模型,验证所提出的电池自均衡控制策略的有效性。 展开更多

关键词 组合级联式储能系统 电池SOC自均衡 移相Spwm控制 特征谐波消除pwm

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模块化多电平整流器的控制策略研究 被引量：1

20

作者 李帅 于少娟 +1 位作者 苏博男 杨威 《工矿自动化》 北大核心 2014年第5期71-76,共6页

针对常用的模块化多电平变换器电容电压平衡控制策略存在电容电压波动较大的问题,在分析改变子模块电容值对其电容电压影响的机理基础上,提出了一种复合电容电压平衡控制策略。该策略将修改调制波的控制策略与改变子模块电容值的控制策... 针对常用的模块化多电平变换器电容电压平衡控制策略存在电容电压波动较大的问题,在分析改变子模块电容值对其电容电压影响的机理基础上,提出了一种复合电容电压平衡控制策略。该策略将修改调制波的控制策略与改变子模块电容值的控制策略相结合,以控制电容电压的平衡;采用CPS-SPWM对模块化多电平变换器进行调制,将输入到PWM整流器的有功和无功电流通过精确反馈线性化解耦,实现对整流功率因数和整流后直流电压的灵活控制。Matlab仿真结果表明,该控制策略有效地减少了电容电压的波动,达到了预期的效果。 展开更多

关键词 多电平变换器 pwm整流器 电容电压平衡控制 精确反馈 载波移相调制

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