基于改进型SVPWM的五电平NPC/H变流器共模电压抑制技术研究

为解决多电平变流器中共模电压随电平数增加幅值增大的问题,以五电平桥式中点箝位变流器为例,分析共模电压的产生机理,并提出一种基于改进型空间矢量脉冲宽度调制的共模电压抑制技术。将五电平桥式中点箝位变流器等效为两个三电平中点箝位变流器的组合,原参考电压矢量可分解为两个小的电压矢量。五电平空间矢量脉冲宽度调制也被分解为两个三电平空间矢量脉冲宽度调制。为抑制其共模电压,其中一个三电平变流器采用零共模电压空间矢量脉冲宽度调制策略,另一个三电平变流器则按传统空间矢量脉冲宽度调制策略进行调制。对比分析并仿真研究现有两种调制策略与改进型空间矢量脉冲宽度调制策略下五电平桥式中点箝位变流器的共模电压和直流电压利用率。理论分析和结果证明变流器的共模电压最大值比传统SVPWM(space vectorpulse width modulation)下降了60%,直流电压利用率比零共模电压策略升高了4%,说明在共模电压得到有效抑制的同时,保持了较高的直流电压利用率。     

面向独立供电系统的四桥臂电流源变流器3D-SVPWM方法

针对传统电流源变流器的调制方法无法实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且会有较高的共模电压的问题,提出了一种三相四桥臂电流源变流器的三维空间矢量脉宽调制（3D-SVPWM）方法,并将其应用于三相四线制独立供电系统。首先,定义了三维电流空间矢量,分析了不同电流空间矢量对应的共模电压。其次,提出了判断参考矢量所在四面体的方法。然后,通过优化空间矢量顺序,提出一种低开关动作次数下有效减小共模电压的空间矢量顺序。最后,实验表明所提3D-SVPWM方法能够实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且能有效降低共模电压。     

面向独立供电系统的四桥臂电流源变流器-方法

针对传统电流源变流器的调制方法无法实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且会有较高的共模电压的问题,提出了一种三相四桥臂电流源变流器的三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)方法,并将其应用于三相四线制独立供电系统。首先,定义了三维电流空间矢量,分析了不同电流空间矢量对应的共模电压。其次,提出了判断参考矢量所在四面体的方法。然后,通过优化空间矢量顺序,提出一种低开关动作次数下有效减小共模电压的空间矢量顺序。最后,实验表明所提3D-SVPWM方法能够实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且能有效降低共模电压。     

三电平光伏并网逆变器共模电压SVPWM抑制策略研究

本文提出了一种优化空间矢量脉宽调制方法来抑制光伏并网逆变器中产生的共模电压。在分析共模电压产生机理的基础上,对通常SVPWM调制技术进行改进,调整了有效矢量的选择范围,并对开关次序进行优化。该空间矢量合成算法克服了SPWM调制存在的母线电压利用率低,线性调制区小的问题。仿真结果表明,该算法可以将共模电压幅值抑制到普通SVPWM算法的1/2,具有良好的有效性和实用性。     

三相光伏逆变改进型AZSPWM3算法研究

针对三相光伏逆变系统的共模漏电流危害,提出一种改进的三段式等效零矢量脉宽调制(AZSPWM3)控制算法。该算法通过扩展载波周期,从而降低共模电压的脉动频率,可有效抑制逆变系统共模回路的谐振效应,减小系统对地共模漏电流。借助傅里叶级数推导、快速傅里叶变换(FFT)分析和Matlab电路仿真,研究了算法的工作特性。通过将其应用于三相逆变样机,实验验证了所提出的AZSPWM3控制算法在抑制共模干扰方面的可行性和有效性。     

一种改进的三电平变流器不连续调制策略

针对传统的非连续脉宽调制(DPWM)策略共模电压较高的缺点,提出了一种改进的调制策略,该策略可以同时达到减小开关损耗、降低共模电压和消除中点电压直流偏移的目的,该调制策略被称为改进的降低共模电压的DPWM(RCMV-DPWM)策略。首先分析了中点箝位型三电平变流器(NPC TLC)的空间矢量图,通过弃用某些基本矢量实现减小共模电压;为了消除中点电压直流偏移和降低开关损耗,在综合运用最近相邻三矢量和非最近相邻三矢量的矢量合成原则下,详细分析了各种箝位模式存在的可能性,选择恰当的箝位模式实现对中点电压的控制。同时分析了RCMV-DPWM对中点电压的控制能力,并与其他PWM策略进行了比较。最后,通过实验验证了RCMV-DPWM的可行性和优越性。     

基于改进的SVPWM电机共模电压抑制

提出一种改进的空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术抑制变频调速系统共模电压的方案。该调制技术以调速系统输出共模电压最小为目标,直接通过三相电压对扇区的相邻空间矢量作用时间及处于新扇区的条件进行计算与判断,将调制扇区从6个降低到3个,减少了扇区间过渡的影响。重点讨论了该算法的原理及实现过程。仿真及实验验证了所提方法的有效性。     

一种减小三相变流器共模电压的PWM方法

提出一种可有效降低共模电压的脉宽调制(PWM)方法,该方法用于三相电压型PWM变流器时可有效降低直流侧母线对地的共模电压。当该变流器被应用于非隔离光伏并网系统和采用直流母线的电动汽车充电站时,可有效降低共模电流的产生。详细分析了该PWM方法每个扇区矢量合成原则及控制脉冲的实现方法,给出每个扇区合成矢量的作用时间。理论分析、仿真和实验均表明该方法可显著降低共模电压且满足电网电流纹波和直流侧纹波要求。     

共直流母线五相双逆变器共模电压抑制策略

由双逆变器驱动的五相开绕组电机在单一直流电压源供电时,PWM矢量调制策略将使逆变系统不可避免地产生共模电压。研究了一种消除五相双逆变器系统共模电压的方法。该方法利用最近四矢量空间矢量脉宽调制以及空间电压矢量解耦的原理将给定参考电压矢量分解为两个大小相等、方向互为144°的等效参考电压矢量,并由两个五相逆变器分别单独产生,以此抑制双逆变器系统共模电压。仿真模型验证了该方法的正确性和有效性。     

三电平光伏并网逆变器SHEPWM优化控制方法

提高输出电能质量、抑制共模电压和减小电磁干扰对提高光伏并网逆变器的性能具有重要研究意义。以三电平有源中点钳位型(3L-ANPC)光伏并网逆变器为研究对象,将特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的三相输出波形视为空间状态矢量,分析SHEPWM对应的各开关状态矢量产生的共模电压幅值及其对中点电压的影响,从而提出一种改进的SHEPWM控制策略,在降低并网逆变器输出共模电压的同时,有效地控制了3L-ANPC光伏并网逆变器的中点电压平衡。最后通过仿真和实验验证了控制策略的有效性。     

基于改进非零矢量脉宽调制的三相逆变器共模电压抑制方法

三相逆变器的电机驱动系统会产生较大的共模电压,其对电机的危害巨大,传统脉宽调制(PWM)共模电压抑制方法忽略了死区的影响。为使得永磁同步电机三相PWM逆变器输出的共模电压得到有效抑制,在分析传统共模电压抑制方法的基础上,提出了一种基于改进非零矢量调制方法。该方法能较好地消除加入死区时间后逆变器输出的共模电压尖峰。利用仿真软件验证了所提方法的有效性。     

背靠背永磁直驱风电变流器共模电压抑制方法

针对常规的模型预测共模电压抑制方法需要设计权重因子、计算量大、开关频率高等问题,提出了一种改进的基于电压矢量优化的背靠背永磁直驱风电变流器共模电压抑制方法。详细分析了每个电压矢量对背靠背风电变流器电流变化率的影响,从而揭示了3矢量法存在电流畸变的本质原因,并基于该分析结果提出了一种改进的4矢量模型预测共模电压抑制方法。该方法不仅适用于机侧变流器,而且适用于网侧变流器。在实现共模电压抑制的同时,该方法还可以降低开关频率并减小计算量,且没有明显影响电流的动稳态特性。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。     

基于中性点电容的三相光伏逆变器漏电流抑制

针对三相非隔离光伏发电并网系统的漏电流问题,提出了一种基于中性点电容的三相三电平逆变器漏电流抑制方法.建立三相三电平光伏逆变器共模模型,分析了漏电流的产生机理和抑制机理.为了抑制寄生电容上共模电压产生的漏电流,用电容将交流侧中性点和直流侧中性点连接起来,形成漏电流的共模LC滤波电路.该滤波电路可有效滤除共模电压的高频分...     

基于一种改进AZSVPWM的满调制度死区约束条件分析

抑制三相逆变器共模电压的无零矢量脉宽调制（NZVPWM）发波技术,其死区效应会造成共模抑制失效。因此,提出一种改进的等效零矢量脉宽调制（AZSVPWM）技术,分析了可实现满调制度的死区约束条件,通过设置合理的死区范围,在宽调制范围内可保证对共模电压的有效抑制。通过仿真和试验验证了分析的正确性。     

基于共模电压抑制的双Y移30?六相SVPWM方法

定子绕组星形结点相隔离的双Y移30?六相电机与PWM变流器组成的系统会产生共模电压,给系统带来不利影响。为了抑制共模电压的大小与变化频率,分析了六相电压空间矢量的共模电压特点,提出一种六相SVPWM方法。该方法从64个基本矢量中选择共模电压不产生变化的非零基本矢量进行线性组合,得到一组中间矢量,使中间矢量在o1o2和z1z2平面为零矢量;然后利用中间矢量去合成dq平面上的期望矢量,合成过程中不使用dq平面上的零矢量。仿真和实验结果表明,在保持定子谐波电流抑制效果良好、电机转矩和转速动稳态性能良好的情况下,共模电压峰峰值为变流器直流母线电压的1/3,变化频率仅为线电压基波频率的3倍,远低于变流器开关频率。该方法可进一步拓展,用于抑制多相电机系统的共模电压大小与变化频率。     

面向微网群的多端口电流源变流器共模电压抑制仿真

研究了一种基于电流源的多端口变换器,并将其应用于微网群的互联。针对微网群系统共模电压较高,易造成电机绝缘损坏、电磁干扰、通信故障、保护误动作等问题,提出一种改进的综合空间矢量调制策略。首先,对零矢量的冗余开关状态进行优选,抑制零矢量作用产生的共模电压尖峰。然后,研究变流器不同矢量排序方案对系统共模电压的影响,提出一种优选的排序策略,进一步降低无序的矢量排列造成的共模电压尖峰。最后,在MATLAB/Simulink环境下搭建含多端口电流源的微网群仿真模型,并针对所提综合调制策略进行仿真分析,结果证明了该调制策略的可行性和对共模电压抑制的有效性。     

T型逆变器的共模干扰与共模电压抑制算法

在车辆电传动等大功率、高密度的交流调速场合,采用PWM控制时逆变器的共模干扰问题对电机和调速系统的影响和危害尤为突出。通过对T型逆变器电路拓扑和工作模态的研究,说明了逆变器共模电压的生成原因,得出了逆变器共模电压的傅里叶表达式,并分析了其谐波构成。其次,提出了T型逆变器的共模干扰等效模型,实验表明共模电压频谱的仿真与实验结果吻合,验证了高频模型的有效性。最后,提出了一种可以在理论上消除共模电压的调制波移相PWM算法,通过与传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)、改进SVPWM和载波反向层叠调制(PODSPWM)算法的对比分析,说明了该算法对于抑制T型逆变器共模电压的优势与有效性,同时也指出了调制波移相PWM算法仍然存在的问题。     

PWM多驱动系统中的共模电压及其抑制

针对PWM多驱动系统中存在着共模电压并产生电磁干扰等负面效应降低系统可靠性的问题,首先分析了多驱动系统中的共模电压问题,明确了多驱动系统中共模电压与单驱动系统中的共模电压的关系,然后分析了多驱动系统中共模电压的抑制原理,提出一个以RLC滤波器和改进的空间矢量脉宽调制控制策略相结合的方案来消除共模电压及其负面影响,最后通过实验验证了该方案的有效性.这种硬、软件相结合的方案不仅可以消除共模电压,进而减弱或消除电磁干扰,还可以使所采用的RLC滤波器的参数值大为减小,从而降低系统的损耗、体积和成本.     

减少间接矩阵变换器共模电压的改进空间矢量调制策略

为抑制间接矩阵变换器工作时产生的共模电压,分析传统空间矢量调制下间接矩阵变换器的共模电压分布规律,并提出一种减少共模电压的改进空间矢量调制方法。该方法的核心思想在于整流级和逆变级的零矢量重组,完全不同于传统空间矢量调制。该方法一方面大幅度的降低了共模电压,另一方面降低了逆变级的开关损耗,改变了系统开关损耗分布。实验和仿真结果验证了该方法的有效性。     

一种高频链矩阵整流器改进调制策略研究

针对高频链矩阵整流器(HFLMR)传统调制策略存在共模干扰强、直流纹波大以及开关管应力高等问题,提出了一种改进电流空间矢量调制策略.该策略重新设计矢量扇区,建立新的占空比计算公式,选择间相邻的有效矢量作为基本矢量合成参考电流矢量.与传统双极性电流空间矢量调制策略相比,该调制策略不仅有效地降低了输出共模电压峰值,抑制了直流电流纹波,而且减小了变换器二极管的电压应力.最后,搭建了一台基于数字信号处理器(DSP)+现场可编程门阵列(FPGA)的样机验证了所提调制策略的正确性和有效性.