双极性载波相移正弦脉宽调制策略研究

将双极性载波相移正弦脉宽调制(双极性CPS-SPWM)策略与级联H桥式多电平逆变器结合,阐述了双极性CPS-SPWM调制策略的基本原理,又进行了建模仿真,结果表明,双极性CPS-SPWM能将器件的等效开关频率提高n倍,具有较好的抑制谐波的性能。     

飞跨电容型多电平变流器的多载波PWM方法

对飞跨电容型多电平变流器多载波PWM技术的分析,得出载波相移调制方案为最优.和其它的多载波PWM技术相比,该方法的谐波性能得到了很大的提高,且会自动保持飞跨电容充放电时间相等的优点.采用同相层叠、正负反相层叠、交替反向层叠和载波相移方式对飞跨电容型五电平变流器进行了仿真实验验证,仿真实验结果验证了上述结论的正确性.     

多电平变流器系统可靠性建模与分析

多电平变流器因其良好的特性已被广泛应用于各种中、高压大功率的电能变换场合,其采用了比两电平变流器更多的功率开关器件,从理论上讲具有更高的故障率,但多电平变流器自身拥有大量的冗余状态和较高的控制自由度,当开关管存在故障时可通过释放冗余资源使多电平变流器实现容错运行,从而提高多电平变流器系统的可靠性。为了定量分析不同变流器拓扑的可靠性,首先采用故障物理可靠性建模方法建立功率开关管串/并联的可靠性模型,并基于该模型,建立单相三相两电平变流器的可靠性模型;综合考虑多电平变流器拓扑的自身冗余和容错能力对可靠性的影响,建立了三相多电平和新型混合多电平变流器的可靠性模型,并基于所建立的可靠性模型定量分析了不同变流器的可靠性;最后,对三相五电平混合T-ANPC变流器进行了实验验证。结果表明,多电平变流器可通过容错运行实现带故障持续工作,从而有效提高系统可靠性。     

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摘要：多电平变流器因其良好的特性已被广泛应用于各种中、高压大功率的电能变换场合，其采用了比两电平变流器更多的功率开关器件，从理论上讲具有更高的故障率，但多电平变流器自身拥有大量的冗余状态和较高的控制自由度，当开关管存在故障时可通过释放冗余资源使多电平变流器实现容错运行，从而提高多电平变流器系统的可靠性。为了定量分析不同变流器拓扑的可靠性，首先采用故障物理可靠性建模方法建立功率开关管串/并联的可靠性模型，并基于该模型，建立单相三相两电平变流器的可靠性模型；综合考虑多电平变流器拓扑的自身冗余和容错能力对可靠性的影响，建立了三相多电平和新型混合多电平变流器的可靠性模型，并基于所建立的可靠性模型定量分析了不同变流器的可靠性；最后，对三相五电平混合T ANPC变流器进行了实验验证。结果表明，多电平变流器可通过容错运行实现带故障持续工作，从而有效提高系统可靠性。 .txt     

级联H桥多电平变流器优化调制算法研究

传统应用于级联型多电平逆变拓扑的多载波相移调制技术能够准确的再现调制波信息,输出接近正弦波,然而随着级联单元和开关管数量的增多,开关损耗将很大,这严重影响了系统的运行性能。针对此问题,本文结合多载波相移调制算法和阶梯波调制算法的优点,介绍了一种新型的优化调制策略,既可使输出的电压电流谐波小,非常接近正弦波,又保证了较低的开关损耗,该算法通过仿真实验得到了验证。     

单相光伏并网系统中级联多电平逆变器的研究

针对光伏并网系统的改善输出电压和输出电流波形、降低谐波含量以及提高直流电压的利用率等问题,将级联多电平逆变器应用在光伏并网系统中.在分析级联式多电平逆变器工作原理和其载波移相控制方法的基础上,建立了多DC-DC变换器和多电平逆变器相结合的光伏并网模型,并用Matlab对模型进行了仿真.同时提出了TMS320C2812数...     

单相电流型多电平逆变器的CPS-SPWM技术

载波相移开关脉宽调制(CPS-SPWM)技术是一种优秀的开关调制策略,能够在较低的开关频率下实现等效高频载波的效果.通过分析一种单相电流型多电平逆变器的工作原理,提出了该类拓扑的载波相移SPWM技术.仿真和实验结果证明,采用载波相移SPWM进行调制,逆变器的输出电流中低次谐波基本消除,剩余谐波成分主要是载波频率的2nk(k为正整数)倍及其边带谐波.     

基于DSP和IPM的级联五电平变频调速系统的研究

级联多电平技术解决了大功率开关设备的开关频率和开关容量存在的矛盾,是目前电力电子领域研究的热点.本文根据变频调速系统的基本原理,利用数字信号处理器和智能功率模块,给出了变频调速系统的硬件实现,并阐述了利用数字信号处理器产生控制脉冲的方法和系统的控制程序的设计.本文通过计算机仿真分析了基于载波移相SPWM技术的级联五电平变频器的输出电压波形和频谱分析.采用先进的TMS320F2812数字信号处理器作为控制中心,设计了级联五电平变频器的控制软件,并利用DSP实验箱进行了实验.实验结果表明,级联五电平变频调速系统的输出正弦波逼近程度高、性能稳定,与仿真验证基本吻合,可以广泛应用于电气传动系统中.     

级联多电平逆变器帝国竞争特定谐波消除方法

为了解决级联型多电平逆变器SHEPWM的开关角度问题，采用了求解级联H桥七电平逆变器SHEPWM非线性方程组的帝国竞争算法。克服了传统数值方法依赖初值的缺点，和遗传算法相比具有更高的精度和更快的收敛速度，并且以较高的概率收敛到全局最优。利用DSPTMS320F2812构建实验平台进行研究，验证了帝国竞争算法求解的正确性。     

基于虚拟仪器技术的级联多电平逆变器SPWM控制策略

介绍了H桥级联多电平逆变的工作原理、调制方法和控制策略，并进行了仿真分析。基于虚拟仪器技术达到了对4个H桥级联逆变器的控制，实现了频率为1Hz的高压正弦波输出，给出了实测波形。     

基于辅助谐振换流的新型ZVS-PWM升压变换器

提出了一种基于辅助谐振换流的新型ZCS-PWM升压变换器,即通过采用简单的有源辅助谐振网络实现了主、辅开关管的软开关,主开关管实现了零电压零电流开通、零电压关断,开关管电流电压应力小,辅助开关管实现了零电压零电流关断、零电流开通,特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合.以其在Boost变换器的应用为例分析了它的工作原理、软开关实现条件,给出了谐振参数的设计方法,该软开关设计思想可以推广到其他基本的DC-DC变换器中.制作了一台使用IGBT的3 kW-16 kHz的实验样机,通过仿真和实验验证了该变换器的有效性.     

变速恒频风力发电机组控制策略研究

分析了双馈风力发电机组(DFIG)的数学模型及系统的控制策略.转子侧变换器采用定子磁链定向控制策略,以实现定子绕组有功功率和无功功率的解耦控制;网侧变换器采用电压定向直接功率控制,可稳定直流母线电压并实现网侧功率因数可调的目的.     

采用遗传算法优化液力变矩器叶栅参数的研究

提出了以计算工况液力变矩比最大为目标函数的优化设计模型,采用遗传算法对各工作轮的叶栅进出口角进行优化,使计算工况最高效率提高,改善了液力变矩器的经济性。将该方法应用于YB380型液力变矩器叶栅进出口角的优化,结果表明,通过优化使计算工况最高效率由0.866提高到0.9,从而证明本方法的可行性。     

大攻角下平面串列叶栅的试验研究

本文应用附面层控制的基本思想,对液力变矩器导轮串列叶栅进行风洞试验研究,分析了其内部的流动损失机理及特点,并与导轮单列叶栅的流动损失进行了比较。在S 1流面上计算了串列叶栅内部的流场及叶片表面的附面层参数。理论计算与试验结果分析表明,串列叶栅的应用为显著提高变矩器效率提供了一种大有希望的途径。     

并网型直驱式风电机组的仿真分析

分析永磁直驱风电机组的优点并建立各部分的数学模型,根据变流器的数学模型。提出变流器机侧和网侧的控制策略,能够实现风电机组有功功率和无功功率的独立控制,获得较好的电能质量;利用仿真软件MATLAB／SIMULINK建立永磁直驱风电机组的模型,仿真了机组在风速阶跃变化时的运行时情况,仿真结果验证了模型的正确性。     

带buck缓冲的直流升压变换器

常规的大功率有源功率因数修正(Active power factor correction,APFC)升压变换中对输出电容需要进行预充电来避免过流现象,因此主电路和控制电路的电源开关需按固定顺序分别闭合和断开,在闭合主电路开关后需要等待预充电,最后才闭合控制电路电源开关,一旦操作过程中出现误操作,输出电容就会产生过流现象.本文采用buck电路作为前级缓冲电路,无需对输出电容进行预充电就可以直接对电路供电,从而避免电容与充电误操作带来的启动阶段电路过流引起的安全隐患.对带buck缓冲的直流升压变换器模型进行理论分析和仿真实验可知,带buck缓冲的直流升压变换器在不对输出电容预充电的情况下,可以使设备启动时主电路电流峰值不超出安全范围,从而确保直流升压变换器安全稳定的工作.     

Nonlinear control of voltage source converters in AC–DC power system

This paper presents the design of a robust nonlinear controller for a parallel AC–DC power system using a Lyapunov function-based sliding mode control (LYPSMC) strategy. The inputs for the proposed control scheme are the DC voltage and reactive power errors at the converter station and the active and reactive power errors at the inverter station of the voltage-source converter-based high voltage direct current transmission (VSC-HVDC) link. The stability and robust tracking of the system parameters are ensured by applying the Lyapunov direct method. Also the gains of the sliding mode control (SMC) are made adaptive using the stability conditions of the Lyapunov function. The proposed control strategy offers invariant stability to a class of systems having modeling uncertainties due to parameter changes and exogenous inputs. Comprehensive computer simulations are carried out to verify the proposed control scheme under several system disturbances like changes in short-circuit ratio, converter parametric changes, and faults on the converter and inverter buses for single generating system connected to the power grid in a single machine infinite-bus AC–DC network and also for a 3-machine two-area power system. Furthermore, a second order super twisting sliding mode control scheme has been presented in this paper that provides a higher degree of nonlinearity than the LYPSMC and damps faster the converter and inverter voltage and power oscillations.     

永磁直驱风电系统建模及其机电暂态模型参数辨识

针对基于双脉宽调制(PWM)变换器的永磁直驱风电系统的运行特性,分析了风力机特性、电机侧变换器和电网侧变换器的控制策略,利用Matlab/Simulink建立了反映电力电子开关动作的永磁直驱风电系统详细模型,并在此基础上根据同步电机3阶暂态模型,建立了直驱风机的机电暂态数学模型,采用粒子群算法(PSO)对模型进行了参数辨识。仿真结果表明,该详细模型能够描述永磁直驱风电系统对不同风速的响应,实现风能的最大功率跟踪;机电暂态数学模型与详细模型特性接近,能够从总体上反映永磁直驱风电系统对端电压变化的有功、无功响应,PSO参数辨识有效。研究结果表明,所建立的详细模型能够用于控制方式的研究以改善输出特性,机电暂态模型能够用于研究电网与永磁直驱风电系统的相互影响。     

A new converter for improving efficiency of multi-actuators fluid power system

This paper is concerned with the application of energy efficient fluid power in mobile robots system and proposes a new fluid power converter system which is analogous to a boost converter in power electronics. The fluid power converter system is based on the principle of pulse-width modulation. The fluid power converter has an effect akin to an electrical switched inductance transformer, wherein the output pressure or flow rate can be stepped up or down. Using an inductive reactance device (an inertia mass-block), the output flow and pressure can be varied to meet the load by a means that does not rely on dissipation of power (the resistance control). The simulation model based on the mathematics models of the components is built to analyse the performance of the fluid power converter. It is clearly shown that the fluid power converter has higher energy efficiency than conventional resistance control manners.