采用三次谐波注入法的多电平级联H桥逆变器

阐述了级联H桥七电平逆变器拓扑结构和工作原理,分析了比较多电平逆变器常用PWM调制技术的优缺点,得出采用三次谐波注入方法控制多电平逆变器具有两个突出优点:电压调制度可以达到1.15;由N个单元组成的H桥逆变器的负载电压等效开关频率是每个单元开关频率的N倍.通过Matlab/Simulink仿真软件和DSP实验装置对三次谐波注入法多电平逆变器进行了仿真和实验研究,结果验证了该方法的正确性和可行性.     

新型三相三电平光伏逆变器开路故障检测与容错控制的研究

为提高三电平光伏逆变器运行的可靠性，提出基于改进型电流流通路径开路故障检测和电压空间矢量冗余容错控制方法。首先，以三相三电平光伏逆变器拓扑结构为基础，详细地分析了各部分功率器件发生开路故障后电路电流流通路径，利用流过钳位二极管和负载的电流以及开关器件的切换状态进行故障检测，通过短时间内注入欠励磁无功电流对故障类型进行分类。然后，从理论上探索不同位置的功率器件发生开路故障后逆变器电压空间矢量的变化情况。根据逆变器故障后电压空间矢量的分布规律和逆变器自身的冗余矢量完成容错控制。提出的方法无需额外的硬件成本和复杂的计算，故障检测和容错控制速度快。最后，搭建一台额定功率为10 kW的样机验证提出方法的有效性和可靠性。     

基于MATLAB的三电平变频器控制算法研究

分析了普通三相电压型变换器的空间矢量控制(SVPWM)的基本原理,对三电平逆变器的SVPWM算法进行了详细的说明.采用MATLAB/Simulink仿真工具,对三电平的SVPWM控制进行了仿真研究,并利用小波变换和人工神经网络对开关器件进行开路故障检测和定位.     

级联H桥整流器的双调制轨迹控制研究

级联H桥多电平整流器的直流侧电容电压平衡问题是影响变换器整体性能的主要问题之一.从安全工作区和负载功率分配角度讨论了该问题产生的原因,并给出了级联H桥多电平整流器直流侧电容电压平衡的边界条件,在此基础上提出了双调制轨迹法,并给出了双调制轨迹法的逻辑代数描述及通用算法,使其可扩展到多H桥级联的场合.通过使用提出的控制策略,级联H桥变换器交流侧电压合成点可被强制落在边界条件上,从而可在更大的负载不平衡区间上实现直流侧电容电压的平衡.仿真结果验证了所提控制策略的有效性.     

一种提高风力发电系统稳定的方法研究

提出了两种级联多电平逆变器拓扑结构,第一种是混合级联逆变器,第二种是基于二极管钳位型的级联逆变器。在载波移相SPWM技术的基础上,利用MATLAB/SIMULINK对两种级联逆变系统进行建模及仿真。结果表明:混合级联逆变器和二极管钳位型的级联逆变器在输入较低的du/dt和较高的等效开关频率时,都可以输出高电压低THD的波形,在风力发电系统有很好的应用前景。     

基于BP神经网络的三相电压源型逆变器开路故障诊断

为实现三相电压源型逆变器(three-phase voltage source inverter,TP-VSI)开路故障的诊断与精确定位,提高故障诊断效率,提出基于BP神经网络的TP-VSI开路故障诊断方法.首先,研究TP-VSI正常工作原理、开路故障机理,确定线电压作为检测量;其次,采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)提取不同故障下的特征值,构建故障特征向量;最后,建立一个3层BP神经网络,进行故障诊断,实现对开路故障的精确定位.该方法通过获取包含故障信息的故障特征值,经过FFT把时域信号变换到频域信号,再通过BP神经网络建立TP-VSI开路故障与特征值的一一对应关系.与其他智能诊断方法进行对比,证明了BP神经网络对TP-VSI开路故障诊断的可行性和较高的诊断准确度,实现了BP神经网络对TP-VSI开路故障的诊断与精确定位.     

基于DCM-PCA和GA-BP的逆变器故障诊断

针对光伏并网三相电压型逆变器开关管的开路故障,提出深度级联模型（deep cascade mode,DCM）-主成分分析（principal component analysis,PCA）与遗传算法（genetic algorithm,GA）优化的BP神经网络结合的故障诊断方法。首先对逆变器的开路故障进行分析和仿真,确定三相电流作为故障信号,选择22类故障状态作为诊断对象,通过以稀疏表示分类（sparse representation based classififier,SRC）为基本操作单元的深度级联模型提取故障特征,DCM根据层次学习特性将故障特征分层,再由SRC部分得到不同故障的编码系数,并采用t分布—随机近邻嵌入（t-distributed stochastic neighbor embedding,t-SNE）方法验证了DCM具有较好的特征提取能力,通过PCA降低故障特征的冗余度、保留有价值的主成分提高网络映射能力,最后将故障特征向量作为GA-BP神经网络的输入信号实现对故障的诊断识别。通过仿真实验得到该方法的故障诊断准确率为95.64%,与DCM-PCA-BP、FFT-G...     

基于容错逆变器的永磁同步电机直接转矩控制

提出一种具有容错能力的最小开关逆变器，对采用该容错逆变器取代常规六开关逆变器的永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）系统进行了深入研究.当容错逆变器的开关器件发生故障或电机发生故障时，此逆变器可重构为2种四开关逆变器.进一步建立了四开关逆变器的模型，提出了针对故障隔离后四开关逆变器供电的PMSM系统的新型DTC策略.对正常及故障状态下容错逆变器供电的PMSM DTC系统进行了仿真研究和实验验证.结果表明，基于容错逆变器的PMSM系统在故障状态下采用新型逆变器拓扑结构以及新型DTC策略后，可持续稳定运行，并保持了良好的动态性能.     

PMSM的自适应滑模观测器无传感器控制

提出一种具有容错能力的最小开关逆变器，对采用该容错逆变器取代常规六开关逆变器的永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制（DTC）系统进行了深入研究.当容错逆变器的开关器件发生故障或电机发生故障时，此逆变器可重构为2种四开关逆变器.进一步建立了四开关逆变器的模型，提出了针对故障隔离后四开关逆变器供电的PMSM系统的新型DTC策略.对正常及故障状态下容错逆变器供电的PMSM DTC系统进行了仿真研究和实验验证.结果表明，基于容错逆变器的PMSM系统在故障状态下采用新型逆变器拓扑结构以及新型DTC策略后，可持续稳定运行，并保持了良好的动态性能.     

船用永磁容错电机CHBPWM与SVPWM矢量控制的比较研究

永磁容错电机因综合了永磁同步电机和开关磁阻电机的优点而适合用作电力推进船舶的推进电机。永磁容错电机的各相绕组间采用H桥逆变器进行供电,消除了各绕组间的中性点,实现了电气隔离,提高了电机控制系统的直流电压利用率和容错性能。在分析永磁容错电机H桥逆变电路结构和工作原理的基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环跟踪脉宽调制(CHBPWM)的原理,对比分析了二者的区别和联系,设计了三相永磁容错电机的矢量控制系统,并建立了三相永磁容错电机SVPWM和CHBPWM的矢量控制仿真模型,搭建了基于DSP的三相永磁容错电机矢量控制系统实验平台。通过仿真和实验结果,对比分析了两种控制策略的优缺点和适用范围。     

基于粗糙集—神经网络的三相SPWM逆变电路故障诊断研究

以三相SPWM逆变电路为研究对象，利用MATLAB仿真软件建立故障仿真模型。针对故障诊断中冗余及不完整的信息常使诊断规则误报、漏报的现象，采用粗糙集-神经网络对三相逆变电路进行故障诊断，优化了神经网络结构，提高诊断速度。仿真实验表明该方法取得了良好的故障诊断效果。     

级联多电平逆变器在STATCOM的应用研究

随着多电平变换器在高压大功率方面的广泛应用,针对目前静态同步补偿器(STATCOM)存在的问题,提出了将级联多电平逆变器作为STATCOM的主拓扑,运用相移SPWM(PSSPWM)进行调制的解决方案,该方案既能省去庞大笨重的变压器,减小功耗;还可以成倍提高等效载波频率,降低输出谐波含量.文章详细阐述了其工作原理和控制方法,并通过MATLAB仿真实验验证了方案的可行性.     

三电平H桥级联逆变器载波移相脉宽调制方式

在三电平H桥级联（3-LHC）多电平主电路中,传统的载波层叠脉宽调制难以实现各级联单元的功率平衡,而基于两电平级联的载波移相脉宽调制又不能直接运用.中点箝位（NPC）三电平桥臂内只能采用载波层叠脉宽调制,而H桥的桥臂间和各H桥之间则既可以采用载波层叠脉宽调制也可以采用载波移相脉宽调制.基于这一原理,提出了2种适合3-LHC多电平的载波移相脉宽调制方式,分别为基于五电平、三电平载波层叠的载波移相脉宽调制.前者仅在级联单元间使用载波移相,而后者在级联单元间和桥臂间均采用载波移相.仿真对比分析结果表明,基于五电平载波层叠的载波移相脉宽调制是该拓扑中较理想的调制方式.实验结果证实该方法具有很好的效果     

Petri网络理论在电网故障诊断中的应用

论述了基于Petri网络理论进行电网故障诊断的方法，描述了故障元件、保护、开关之间内在的动作关系，提出了运用简单的矩阵计算进行诊断的方法，与传统的专家系统相比，大大减少了诊断时间，提高了准确度，适用于各种网络拓扑，网络测试表明：该方法快速、准确，适于在线运行。     

电力电子线路的故障诊断—利用CAI实现二级基函数字典法

对于电力电子线路的故障诊断，采用计算机辅助分析的方法获得了二级基函数２字典，提高了定位率，并采用Ｔｕｒｂｏ Ｃ完成了电力电子线路故障诊断软件系统的故障定位部分。该法具有实时诊断的功能，使ＳＣＲ电路在线故障诊断的实现成为可能。     

一种正弦波高效逆变器—电压比较跟踪放大式(CTA)逆变器

本文推出一种新型正弦波高效逆变器——电压比较跟踪放大式(Voltage—Comparing—Tracking—Amplifying)逆变器,简称CTA逆变器。它将开关电路与放大电路进行结合后既保持了SPWM逆变方式的高效、高功率因数的优点;又在不增加复杂滤波电路、不采用去谐波控制手段的前提下,实现了对负载的正弦电压、电流供电。其优良的“性能价格比”预示了:该型逆变器的发展有可能在中小容量的变频调速与电源技术等领域内形成新的应用系列,具有广阔的前景。     

柴油机高速电磁阀驱动模块设计与故障诊断

针对时间压力式电控燃油系统的高速电磁阀———高压油泵及喷油器电磁阀的驱动电流特性,设计相应的驱动电路,得到符合要求的驱动电流.根据驱动电路特点,设计相应的故障诊断电路,并用仿真软件验证电路的准确性.在完成相应的诊断软件设计得到完整的诊断模块后,将设计的模块运用于实际工程中,在柴油机上完成了实际模块的驱动和故障诊断试验.试验结果表明:该驱动模块达到了共轨系统驱动要求,同时实现了油泵电磁阀以及喷油器电磁阀的短路、断路及喷油器的对地短路等故障检测,其准确性和可靠性达到了系统应用要求.     

故障估计下子空间预测控制的仿射设计

基于闭环系统的输入-输出观测数据,无需建立系统和故障的状态空间模型,采用直接设计的方法来估计故障,并设计控制器。对于故障的估计,利用闭环系统中输入-输出关系建立一个参数化的最小二乘问题。在施加故障的上下限约束条件下,采用快速梯度算法来估计故障。在故障估计的基础上,引入子空间预测控制的思想,考虑控制输入为仿射形式下如何设计控制器。对于仿射形式中的仿射项和增益项,借助分离性原理,采用相互迭代的最速下降法求解该2类未知参数矢量。为了验证本文方法估计故障和设计控制器,以直升机悬停状态为例说明了该方法的有效性。