三电平变换器SVPWM控制算法的研究

对二极管箝位型三电平变换器的SVPWM控制算法进行了研究,提出一种基于非正交60°坐标变换的SVPWM调制简便算法。该算法克服了传统SVPWM算法中涉及三角函数运算而导致运算量大的缺点。通过实验验证了该算法的正确性和有效性。     

一种应用于多电平变换器的新型SVPWM调制算法

首先分析了单相级联3-H桥单元电压矢量的输出,并比较传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM),得出新型单相SVPWM调制算法,进而推导了三相级联N电平变换器的SVPWM调制算法,并叙述了三相SVPWM调制算法的具体实现过程。继而对级联多电平变换器所涉及的功率单元输出功率不平衡等问题详细进行了分析。最后通过仿真和实验的结果进行了论证。     

九开关变换器驱动的双Y移30°永磁同步电机SVPWM算法

在双Y移30°永磁同步电机电压矢量的基础上,提出一种九开关变换器SVPWM算法。该算法相比于十二开关变换器最大四矢量SVPWM算法,不仅减少3个开关管,而且降低了开关损耗。针对九开关变换器采样周期过快,会导致直流侧母线电压短路的缺点,提出死区调制策略。仿真结果表明,该算法能够有效地应用于双Y移30°永磁同步电机。     

一种快速SVPWM算法及其过调制策略研究

针对传统SVPWM算法结构复杂、运算量大等问题,提出一种基于三扇区矢量空间的快速SVPWM算法。该算法无需进行坐标变换,有效避免了传统算法中多次三角运算和开方运算,减少了逻辑判断次数。通过简单四则运算便能快速实现精准调制,从而极大地简化了SVPWM的算法结构,减少了算法的执行时间。此外,分析并提出基于分段非线性拟合的SVPWM算法过调制策略。该策略避免了传统算法过调制策略中复杂的保持角和控制角的计算,并减少了查表法带来的内存消耗和调制误差,进一步提升了直流母线电压利用率。仿真和实验验证了该SVPWM算法及其过调制策略的有效性和优越性。     

新型SVPWM调制方法研究

在阐述传统SVPWM调制方式的基础上,推导出了SVPWM的一种新型调制方法。该方法直接利用三相相电压的大小进行简单的大小判断即可得到空间矢量所在扇区,同时利用三相相电压的简单加减运算就可以得到非零矢量的导通时间,避免了传统SVPWM算法中三相到两相的Clark坐标变换、三角函数计算等过程,简化了SVPWM算法步骤,实现方式简单快速,实时性强。最后利用该算法对一台三相异步电动机进行了仿真,仿真结果验证了该算法的正确性。     

一种融合最近电平逼近调制的空间矢量调制算法

多电平变换器由于具有较小的电压应力、较高的器件耐压等级和过流能力及较低谐波含量等优点已取代两电平变换器在中高压大功率场合中的应用.级联型多电平H桥变换器(CHMC)由于具有较好的灵活性与高度集成化使得其在工业领域得到广泛应用,文中针对三相CHMC的应用提出一种基于最近电平逼近调制(NLM)技术原理的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法.相比于传统SVPWM算法,所提算法只需检测离参考矢量最近的调制矢量点而无需同时检测三个作用矢量点,算法实时性较强.利用SVPWM算法与NLM算法之间的等效性由三相占空比推出三个作用矢量占空比,利用三相占空比比值的大小推出开关矩阵表达式,由所得表达式直接决定优化的开关序列,并根据该开关矩阵进而推出触发脉冲表达式.所提SVPWM算法不依赖于电平数,算法简便,运算速度快.仿真与实验验证了所提算法的正确性与可行性.     

一种新的差值SVPWM调制方法

通过对传统SVPWM调制算法进行理论分析和算法推导,提出了一种新的差值SVPWM调制方法。该方法在每个控制周期内,直接采用三相电压差值来计算基本电压矢量作用时间,并由相电压之间从大到小排序来判定扇区,省去了传统实现方法中复杂的坐标矩阵变换、三角函数计算等矢量分解过程,简化了SVPWM算法步骤。进一步的仿真与实验,证明了该差值SVPWM算法正确、计算效率高、实时性强,节省CPU资源。     

多电平变换器TCPWM算法研究

针对传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法运算量大的问题,提出一种输出波形质量与SVPWM算法完全等效的载波调制算法,无需进行识别扇区、计算有效时间和选择电压矢量,具有计算时间短、易于硬件实现等特点。给出了适用于任意奇数电平的统一的零序分量表达式,并将三电平载波脉宽调制(TCPWM)算法应用到有源中点箝位五电平(ANPC-5L)变换器中,通过实验证明了TCPWM算法的正确性。     

二极管钳位多电平空间矢量与载波调制策略统一理论研究EI北大核心CSCD

多电平变换器脉宽调制(pulse width modulation,PWM)控制方法主要有正弦载波PWM法(sinusoidal carrier-based modulation,SPWM)和空间矢量脉宽调制法(space vector pulse width modulation,SVPWM),这两种调制策略存在一定的本质关系,在两电平或三电平中,对于两种调制算法的内在联系已有许多论述,但对于更高电平的SVPWM调制中,一般由于多电平冗余电压矢量过多,调制序列较复杂,文献中对SPWM与SVPWM的统一理论研究存在一定的不足。该文针对这一问题,深入研究多电平SVPWM调制序列与SPWM的统一,通过在SPWM调制波中叠加零序分量得到与SVPWM完全吻合的序列,最终推导出n电平含任意段数的SVPWM序列与SPWM的统一。     

基于调制函数的SVPWM算法

为了避免复杂的三角函数和求根运算,便于数字信号处理器的实时运算,提出一种新的SVPWM算法.采用SPWM中调制波与载波相比较的规则采样思路,通过在静止坐标系下直接计算每个参考电压矢量所对应的三相调制波的函数值,进而得到每相电压在一个PWM周期中的占空比.该算法的主要特点是计算简单,只需要普通的四则运算,适用于数字化系统.在扇区划分和占空比饱和的处理上较传统SVPWM算法更简便,且过调制范围也略有拓展,具有很大的实用性.仿真和实验结果证实了该算法的有效性.     

一种基于极限轨迹法的新型矩阵变换器过调制策略(英文)

针对矩阵变换器波形质量差和调制策略复杂的问题,本文提出了一种新型的基于极限轨迹矩阵变换器的过调制策略。该策略适用于虚拟不可控调制的矩阵变换器且在整个过调制区域中用于确保线性调制,算法简单。这种简单的控制算法减少了存储空间,而且用线性运算替换了查寻表格。仿真和实验表明电压传输比从0.95提高到1.0,并且有效地改善了输出波形质量。     

基于双空间矢量调制的矩阵式变换器优化控制

分析了矩阵式变换器可等效为间接式交-直-交变换和采用输入双空间矢量调制的原理和具体实现方法。针对双空间矢量调制中传统算法在计算各矢量作用时间上存在误差的问题,提出了一种补偿算法。在一定程度上能够弥补因误差造成矢量作用时间缩短带来的实际空间矢量对参考空间矢量跟随性能下降的问题。算法简单可靠,对系统控制算法的复杂性不会增加很多,实用性强。在MATLAB的Simulink环境下对系统进行了建模仿真,仿真结果证明了补偿算法的有效性。     

基于面积等效法的模块化多电平换流器损耗分析

基于模块化多电平换流器的直流输电(modularmultilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)阀的损耗研究目前还没有。由于MMC阀拓扑的特殊性,传统晶闸管和绝缘栅双极晶体管串联阀换流器的损耗计算方法均不能直接应用,文章结合其子模块特有的半导体器件的开关特性,分析了MMC子模块投入和切除的具体物理过程;结合换流器拓扑结构和面积等效调制算法,推导了典型工况下MMC阀的损耗与阀电压、电流、调制算法的关系,为MMC-HVDC输电系统的降损设计提供了依据。     

基于粒子群优化算法的交流不对称故障下HVDC谐波计算

将基于调制理论的谐波分析计算方法与粒子群优化算法相结合,提出了一种基于粒子群优化算法的HVDC谐波计算方法.首先建立改进的换流器动态相量模型,解决了交直流系统的接口问题;然后,利用调制理论对频域下谐波相互作用进行分析,把交直流系统的谐波计算转化为对换流母线电压的优化;最后,应用粒子群优化算法,求解不对称故障情况下换流母线电压最优值,同时得到交直流系统的谐波分布.为验证算法,以CIGRE HVDC模型为例,采用该方法对交流系统各种不对称故障情况编制程序并计算,并与PSCAD/EMTDC软件得到的电磁暂态仿真结果相比较,证明了该算法准确有效.     

一种NPC型三电平变流器虚拟空间矢量调制策略的快速算法研究

在NPC型三电平变流器的调制策略中,虚拟空间矢量调制策略(Virtual Space Vector PWM,VSVPWM)是一种全调制度系数和全功率因数中点电压无波动的调制策略,但该调制策略的具体实现过程较为繁琐。分析了VSVPWM策略的基本原理,在此基础上提出了一种三电平VSVPWM策略的快速等效算法-各相电平作用时间计算法,这种快速算法不需进行传统三电平VSVPWM的复杂运算,更易于数字化实现。仿真和实验验证了文中理论分析的正确性。     

单相级联型多电平逆变器一维空间矢量调制方法

电压空间矢量脉宽调制算法在应用于多电平变换器场合时存在计算复杂、扩展性差的缺点。针对单相级联型多电平逆变器,结合错时采样原理,提出一种简化一维空间矢量调制算法。通过简单运算可以得到一维电压矢量的选取和相应的作用时间,并合理选择优化的开关导通序列,同时利用冗余开关状态实现死区,有效地避免了桥臂直通的危险。仿真和实验结果证明了本文提出调制方法的正确性和可行性。     

矩阵变换器双空间矢量调制简化算法的研究

矩阵变换器(MC)常规的双空间矢量调制策略中需要进行正弦函数、反正切函数计算和查表,增加了数字实现的复杂性。通过对MC虚拟整流器和虚拟逆变器通用开关函数的推导,提出了双空间矢量调制策略的一种简化算法,该方法定义了同通用开关函数变化一致的参考电压,并根据参考电压各分量直接计算有效空间矢量在各个扇区内的占空比。该方法避免了正弦、反余切函数的计算和查表问题,算法简单,提高了运算速度和精度,对提高开关频率有重要意义,还给出了一种判别扇区的简化方法,仿真结果验证了该方法的正确性。     

Modeling of FACTS Devices Based on SPWM VSCs

In this contribution, two voltage-source converter (VSC) models based on Fourier series and hyperbolic tangent function are proposed. The models are described in detail. The proposed models can be used for fast simulation in the time domain of power-electronic devices based on sinusoidal pulse-width modulation VSCs; the undesirable error introduced by the high rates in the commutation instants are removed; even though the harmonic distortion coming from the converter is taken into account. The switching instants in the Fourier model are approximated in a closed form, and an iterative algorithm based on the Newton-Raphson method is developed for the exact calculation of the switching instants. The hyperbolic tangent model does not need the calculation of the switching instants as in the case of the Fourier model. The proposed models are validated against the solution obtained with the power system blockset of Simulink and with PSCAD/EMTDC.     

海上风电柔性直流送出换流站MMC换流阀损耗研究

海上风电柔性直流送出是目前柔性直流输电领域的研究热点,损耗是柔性直流换流站的一个重要技术指标,关系着柔性直流系统的输电效率和换流阀的设计。针对输电容量为1000 MW的海上风电柔性直流送出换流站MMC换流阀损耗特性,研究了换流阀损耗的计算方法和关键计算参数的获取方法,计算得到了换流阀损耗的组成和±320 kV/1000 MW海上风电柔性直流送出工程送/受端换流站换流阀的损耗率。同时,研究了联接变压器阀侧三次谐波注入、换流器调制比和直流极线电压对换流阀损耗率的影响,结果表明:在联接变压器阀侧注入三次谐波和增大换流器调制比可减小换流阀损耗率;在相同输送容量的前提下,增大直流极线电压可减小换流阀损耗率。     

矩阵式变换器空间矢量调制谐波的分析及仿真

矩阵式变换器工作时存在大量谐波,为分析产生的谐波,以间接空间矢量调制法为例,简要叙述了矩阵式变换器空间矢量调制策略的基本原理.在此基础上,首次提出“扇区谐波”的概念,给出其基波分量的数学表示式,并对空间矢量调制策略带来的这种特有谐波作了量化分析,给出数值计算的结果和它的性质.并在Matlab/Simulink中进行建模...