特定消谐式逆变器中窄脉冲的优化策略

特定消谐式逆变器在理论上能够有效消除谐波,但输出电压波形中的窄脉冲难以用硬件实现.根据功率器件开关延迟时间的具体要求,提出了展宽开关角对和省略开关角对相结合的窄脉冲优化策略.理论分析和计算结果表明,所提出的优化策略可以达到硬件实现容易、功率器件的开关损耗和总谐波畸变率较小的目的,从而为特定消谐式逆变器更好地应用于工程实际提供了有效的手段.     

特定消谐技术中展宽开关角对的研究

特定消谐式逆变器能够通过对方程组的计算对事先指定的谐波进行消除,因此在理论上能有效地消除谐波.开关器件的导通和关断都需要一定的时间,这使理想输出电压波形中的窄脉冲难于硬件实现.为了得到实际输出电压波形,根据开关器件通断时间的具体要求,提出了展宽开关角对的优化策略.展宽开关角对可分为向前展宽、向后展宽和对称展宽,其中对称展宽在降低谐波幅值和总谐波畸变率方面优于向前展宽和向后展宽.理论分析、数字仿真和试验结果表明,所提出的优化策略可以达到硬件实现容易和总谐波畸变率较小的目的,从而为特定消谐技术更好地应用于工程实际提供了有效的手段.     

三电平逆变器特定消谐方程组优化求解的研究

针对三电平特定消谐逆变器,给出了在Walsh域建立SHEPWM(Selective Harmonic Eliminated PWM)模型的简便方法,省略了Walsh域与Fourier域间的转化,并提出了窄脉冲直接判断省略法与有效集算法相结合的优化算法。该优化算法下逆变器具有开关损耗低,硬件电路可实现性强的优点。通过MATLAB/SIMULINK仿真与DSP实验分析发现,经优化后的触发脉冲最小宽度增大到200μs,逆变器拟消除的谐波次数增加了6次,大大的提高了三电平特定消谐逆变器的转换效率与实用性。     

一种新的有源滤波器优化特定消谐PWM技术

影响有源滤波器消谐特性的重要因素是充分减小特定消谐PWM波形剩余谐波含量及其改善剩余谐波的频谱分布。特定消谐PWM波形的剩余谐波含量较大，谐波频谱分布差是它固有的缺点。为了克服特定消谐PWM技术本身的缺点，提出了一种新的优化特定消谐PWM开关角的优化解法。利用独特的优化技术将剩余谐波的第一波峰向后推移，改善输出波形的频谱分布，综合抑制有源滤波器的电流畸变率，提高装置的效率。以M＝13为例说明其优化原理，最后通过计算机仿真验证了理论的正确性。     

一种三电平特定消谐脉宽调制的优化方法

在静止无功补偿装置的各种脉宽调制策略中,特定消谐是一种常用的方法。该文以三电平三单相配电网静止无功补偿器为研究对象,将数值方法求解三电平特定消谐开关角度的问题细分为两种情况,分别给出了各自适用的迭代初值公式。在此基础上,提出了一种开关角度的优化方法,使逆变器输出电压在较低的开关频率下获得更好的谐波特性。算例和实验结果均表明,该优化方法具有良好的收敛性,可以获得较好的消谐效果。     

优化特定消谐PWM技术

本文提出了一种进一步减少特定消谐ＰＷＭ波形剩余谐波畸变率和改善剩余谐波频谱分布的新方法——优化特定消谐ＰＷＭ技术。这项技术在继承了特定消谐ＰＷＭ技术诸多优点的基础上克服了特定消谐ＰＷＭ技术剩余谐波含量大的缺点，使剩余谐波的第一波峰向后推移，有效地降低了输出ＰＷＭ波形的谐波畸变率。本文以消除谐波数Ｍ＝１３为例说明优化特定消谐理论，并通过计算机仿真验证了理论分析的正确性。这一技术在逆变电源、变频调速、无功补偿等领域具有广阔的应用前景。     

基于GA多电平逆变器SHEPWM控制技术

针对于传统数值算法在求解多电平逆变器特定次谐波消除脉宽调制(SHEWM)消谐模型时对开关角度初值依赖程度较高的问题,提出了采用遗传算法(GA)对多电平逆变器SHEPWM消谐进行求解的方法。该方法在无需初值的情况下,仅通过GA的优化计算即可得到满足各种消谐效果的开关角度解集。最后进行了仿真和实验验证,结果验证了该方法和所求取的开关角度解正确有效。     

基于主电路级联的最优PWM开关角的在线计算

针对PWM逆变器特定消谐(SHE)技术中开关角求解难度大的问题,利用Matlab曲线拟合技术可在线计算开关角的值.为了满足高压大功率应用领域的需要和实现波形的多重移相叠加,主电路采用级联多电平逆变器.主要研究了三相逆变器开关角初值计算规律和求解方法,给出了三相多电平逆变器消谐PWM模型及求解结果,实现了SHE技术的实时...     

特定消谐式逆变器死区效应的补偿策略

特定消谐式逆变器在理论上能有效地消除谐波，但死区设置增加了输出电压的谐波含量。该文通过对特定消谐式逆变器换流机理的分析，研究了感性负载时死区对输出电压的影响，提出了死区的补偿策略，用修正的开关角所对应的控制信号得到理想的输出电压波形。     

基于曲线拟合技术的最优PWM开关角在线计算

针对PWM逆变器特定消谐(selected Harmonic Elimination,简称SHE)技术中开关角求解难度大的问题,利用Matlab中的曲线拟合技术(curve Fitting Technique,简称CFT)可在线计算开关角.为满足高压大功率应用领域的需要并实现波形的多重移相叠加.丰电路采用级联多电平逆变器.研究了单相逆变器开关角初值计算的规律和求解开关角的方法.给出了单相多电平逆变器消谐PWM模型以及求解结果,实现了SHE技术的实时控制.通过Matlab仿真和DSP实验结果,验证了设计的合理性.     

基于分子动理论算法的三电平逆变器谐波优化

在许多大功率交流传动场合下,开关损耗大。为了降低开关损耗,提高逆变器效率,开关频率一般限制在1 kHz以下,导致牵引逆变器中含有大量的谐波。以应用于大功率电力机车的三电平逆变器为特定的研究对象,建立了三电平逆变器最小相电流总谐波畸变率谐波优化模型。采用分子动理论优化算法求解模型时施加了消除窄脉冲算法,完成全调制范围、多种脉波条件下优化函数的求解。与传统SPWM和SHEPWM比较,MMTPWM具有良好的谐波优化效果。最后,通过仿真实验和硬件实验结果验证了理论分析的正确性。     

主配电馈线上固定电容器和可调电容器的最佳配置

研究了在主配电馈线上安装固定和可调并联电容器的优化配置问题,以减少功率与功能损耗,从而取得最佳净经济节约价值。提出的基于优化技术的通用计算程序可求解最佳固定和可调电容器组容量、最佳安装位置、最佳投切时间。该模型适应不均匀馈电线上实际的无功负荷分配。数字实例说明了代表性的实际主配电馈线上无功优化配置的经济节约价值。     

Single-carrier sinusoidal PWM-equivalent selective harmonic elimination for a five-level voltage source converter

The paper presents a new variation of selective harmonic elimination pulse-width modulation (SHE-PWM) technique suitable for a high-power five-level converter used in constant frequency utility applications. The governing system of equations associated with the elimination of specific harmonics is defined based on an equal number of switching transitions when compared against the single-carrier sinusoidal PWM (SC-SPWM) technique. For this paper, it is assumed that the modulating signal (triangular carrier) of the equivalent SC-SPWM method has twenty per unit frequency. The switching transitions for every quarter period are therefore distributed between the converter levels according to the modulation index of SC-SPWM. It is confirmed that the proposed technique offers significantly higher converter bandwidth and higher dc bus utilization for the same switching transitions. Furthermore, the proposed SHE-PWM offers better harmonic performance compared to its SC-SPWM counterpart. Selected solutions for the switching transitions are presented and verified experimentally in order to confirm the effectiveness of the proposed technique.     

一种基于CPLD的特定消谐逆变器设计

分析了特定消谐PWM技术的基本原理.设计了一种基于可编程逻辑器件CPLD和特定消谐PWM技术的单极性单相逆变器触发脉冲发生器,并将其用于所设计的单相逆变器.仿真和样机实验结果表明,逆变器输出谐波含量少、开关损耗小、效率高.同时外围电路简单、可靠性高、实时性好.     

变频电源特定消谐技术中非线性方程组解法的研究

讨论了变频电源特定消谐（ＳＨＥ：ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＨａｒｍｏｎｉｃＥｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ）技术与载波ＳＰＷＭ技术相比的特点,以最常用的三相半桥电压型逆变电源分析对象,研究了ＳＨＥ技术的数学模型及其非线性方程组用牛顿迭代法求解的步骤,总结出了非线性方程线中开关角两组解给初值的规律给出开关有两组解基波幅值变化的轨迹,设计了一种新颖,简单实用的ＳＨＥ技术的硬件电路,通过实验结果验证了所给出了的两组解的正     

电力系统NP难问题全局优化算法的研究

通过对现有的NP难问题求解方法的分析,结合非确定性图灵机理论,提出基于随机化技术的方法是求解NP难及NP完全问题惟一有效途径的猜想。在现有的随机化方法中具有多点搜索特性的遗传算法具有最强的全局搜索能力,其局部精细寻优能力差的缺陷应通过专门的局部优化算法来补偿,即利用具体问题的特点开发面向问题的遗传算法。提出了开发新的高效全局优化算法的指导思想：多点随机化全局搜索策略 面向问题的局部寻优算法=最有效的全局优化算法。     

多电平功率变换器主电路拓扑结构综述

主电路拓扑结构是多电平功率变换器研究的关键内容之一。中高压功率变换器高电压、大容量的特点，客观上决定了其主电路由较多的主开关器件组成，主电路构成元件的增加决定了其拓扑结构的丰富多样。本文对近年来多电平变换器的主电路拓扑结构的发展进行了较为详细的综述研究，对其发展趋势进行展望，认为除了采用传统的依靠灵感和经验来发展新拓扑外，更重要的是寻找一种严密、科学、系统的拓扑发展方法，从而找到多电平功率变换器的拓扑结构的完善集，并根据实际应用研究具体拓扑的最优化方案，以实现高性能、高可靠、低成本的功率变换系统。     

单相逆变器随机PWM选择性消谐滞环随机扩频方法

在随机脉冲宽度调制(RPWM)中,要求逆变器的瞬时开关频率分布在较宽的频率范围内,以获得较好的随机性.然而,当开关频率持续偏高时,逆变器的开关损耗将会增加;当开关频率持续较低时,会引起输出电流纹波的增加.现有的RPWM选择性谐波消除方法在随机扩频的过程中不能有效地控制逆变器的开关频率.该文提出一种单相逆变器RPWM选择性消谐滞环随机扩频方法.根据RPWM策略中有效随机数k与开关频率的关系,合理选择随机数k,既可以保证逆变器瞬时开关频率在较宽的范围内随机分布,又可以将平均开关频率控制在预先设定的频率范围内.在RPWM选择性消谐过程中,当开关频率较低而引起电流纹波增加时,该方法可以通过提高平均开关频率来减小纹波.