一种具有低共模电压的三电平逆变器中点平衡算法

针对非隔离型三相三电平光伏逆变器的中点平衡及共模电压问题,提出一种具有低共模电压的三电平逆变器中点平衡算法,即在十三矢量调制策略基础上添加共模电压小的小矢量对中点电位进行控制,并根据此思想进一步提出一种基于零序电压注入的载波实现方法,该方法不需进行扇区判断和复杂的几何运算,因算法简单易于工程实现。实验结果证明本调制策略在降低共模电压的同时可实现中点平衡控制。     

NNPC四电平逆变器共模电压抑制技术研究

针对嵌套式中点钳位NNPC四电平逆变器提出一种减小共模电压的载波调制策略。与传统四电平正弦脉宽调制(SPWM)相比,提出的调制策略只采用2个三角载波可将共模电压减小到直流母线电压的1/18,同时具有电容电压平衡能力。最后对传统调制方案和该文提出的调制方案进行稳态和暂态测试,结果验证提出的方案的有效性。     

基于电流矢量的三电平逆变器死区补偿策略

为避免直流侧电容的直通,需在功率器件驱动信号上载入必要的死区时间,但随之导致电压电流的畸变。针对上述问题,对三电平逆变器的死区效应展开理论分析,提出一种基于电流矢量的三电平逆变器死区补偿策略。通过分析三电平逆变器的开关切换序列和换向过程,得出在不同电流极性情况下的误差电压矢量。为解决传统策略需检测电流的弊端,研究根据电流幅值自适应设置死区时间,由此补偿矢量可转换为d-q坐标系下的直流分量,跟随电流矢量进行同步旋转。该策略可避免因各种扰动导致的电流过零时的误补偿,并有效改善电流波形。最后,通过基于TMS320F28335控制器的三电平逆变器实验样机,验证所提控制策略的正确性和有效性。     

一种新型升降压型多电平逆变器

提出一种新型单级升降压多电平逆变器,该逆变器可适应输入直流电压的大范围变化,在可再生能源的能量转换、存储及传送系统中有重要的应用前景。该升降压多电平逆变器由Buck-Boost变换器推演而来,利用电感作为储能和均衡元件,无需电解电容,具有较高的可靠性和较长的使用寿命。本文介绍了升降压多电平逆变器的拓扑结构和基本工作原理。在分析其均流特性的基础上,选择载波反相PWM调制策略,实现该逆变器的自均流。最后给出仿真和实验结果,对理论分析进行验证。     

一种基于Z源三电平逆变器的SVPWM算法研究

采用单Z源逆变器结构可以实现逆变器输出电压的升高。提出一种基于三电平单Z源逆变器的空间矢量脉宽调制策略,在矢量区域判断、发生顺序确定、合成时间计算的的基础上,阐述了直通矢量的插入策略。通过插入适当的直通矢量,实现了输出电压的升高,得到具有良好伏秒特性的逆变器输出波形。通过仿真分析,验证了相应理论控制算法的正确性。     

级联多电平逆变器SHEPWM功率均衡控制策略

针对级联多电平(cascaded H-bridge,CHB)逆变器特定谐波消除脉宽调制法,提出一种功率均衡控制策略。该策略利用CHB逆变器相电压有冗余的特点,对消谐方程组中基波幅值方程表达式进行等效拆分,从而保证一相中各串联H桥单元输出基波幅值相等的1/4周期对称的电压波形,实现各串联H桥单元在一个输出周期内的功率均衡。以两单元级联五电平CHB逆变器拓扑为例,对上述功率均衡控制策略进行理论分析、仿真验证和实验验证。研究结果验证了该均衡策略的正确性和可行性。     

混合级联H桥逆变器的倍频调制及功率平衡方法

为消除电流倒灌问题和实现倍频调制,提出一种电压比为1∶1∶2∶2的混合级联H桥十三电平逆变器拓扑和一种混合载波移相调制方法。同时,为解决逆变器中高压单元的功率平衡问题,还给出一种基于逻辑运算的功率平衡方法。仿真和实验结果表明:该文所提混合载波移相调制方法可使该混合级联H桥逆变器具有4倍频特性和保证高压单元工作在基波频率,并且经过功率平衡控制后还可实现逆变器中高压单元之间的功率平衡。     

并联光伏逆变器间直流侧共模电压分析

建立逆变器并联系统模型,揭示直流侧共模电压和漏电流产生原因。根据PWM脉冲产生机理以及数字实现特点,从不同调制方式脉冲规律出发,提出一种并联逆变器直流侧共模电压谐波分析新算法。该算法过程清晰,易于实现。最后,在Matlab/Simulink平台搭建仿真模型,仿真结果验证所提出算法的准确性,并利用该算法得到各次谐波幅值随参数变化的规律,为进一步分析提供重要的指导依据。     

新能源储能逆变器共模电压降低方法

传统新能源储能逆变器共模电压降低方法的电压波纹明显,动态响应速度过慢,为了解决上述问题,提出了一种新的新能源储能逆变器共模电压降低方法.结合峰值电压以及零状态持续时间,设计脉冲宽度调制控制策略以实现共模电压脉冲调制方式,设定集成电路中的电压为直流电压,使电压矢量根据脉冲序列的上升而下降,三相上管关断,下管导通,完成新能...     

一种新型单输入开关电容多电平逆变器

为解决开关电容多电平逆变器开关器件承受电压应力较大的问题,该文提出一种新型开关电容多电平逆变器,其直流侧只需一个直流电源,通过电源与电容的串并联转换,对电容进行充放电,实现多电平输出。无需H桥结构,开关器件承受的电压应力低,并通过扩展可提升输出电压增益,增加输出电平数。当输出电压增益增高时,所提逆变器电压应力保持不变,具有在光伏发电及高压大功率工况下工作的潜力。给出了所提逆变器的电路结构、工作原理、调制策略、电容和电压应力分析、以及逆变器结构的扩展,并进行了仿真和实验验证。     

并联型光伏逆变器负极接地时共模电流的抑制

针对并联型光伏逆变器负极同时接地时共模电流较大的问题,通过对逆变器的调制波进行双重傅里叶分析,分别建立单台和两台光伏逆变器负极接地时的共模简化模型,并给出共模电流的表达式。根据对并联型光伏逆变器共模电流的特性分析,提出一种在负极接地时抑制共模电流的策略,该策略由载波同步控制策略和增加系统共模阻抗方法共同完成对共模电流的抑制。最后,通过实验结果证明负极接地时共模电流模型分析和抑制方法的正确性。     

电压源逆变器模型预测共模电压尖峰抑制方法

模型预测控制可用于实现电压源逆变器的共模电压抑制,然而,死区会导致共模电压产生±udc/2的电压尖峰。针对该问题,详细分析共模电压尖峰的产生机理,并总结出所有会产生共模电压尖峰的电压矢量切换组合。基于该分析结果,提出一种改进的电压源逆变器模型预测共模电压尖峰抑制方法。该方法首先将三相电流划分为7个扇区,以解决电流过零点难以判断的问题,并根据电流扇区设计不同的电压矢量预选方法,以消除死区的影响。其次,还分析电流一拍滞后对共模电压尖峰的影响,并进一步设计了延时补偿策略。仿真和实验结果表明,所提方法可完全消除共模电压尖峰,将共模电压完全限制在±udc/6之间,并可减小电流的总谐波畸变率。     

新能源并网三电平逆变器并联系统中点电位平衡及环流抑制

虽然三电平并网逆变器并联系统可以提高功率等级,但存在中点电位不平衡及零序环流问题。文章在分析中点电位波动及零序环流产生机理的基础上,提出了基于双调制波载波脉宽调制(DWMPWM)配合零序环流控制器的综合调制算法。通过PI闭环控制零序环流,将所得到的偏置量注入到调制波之中,并将每相调制波进行正负分解得到两组调制波,增加了零状态占空比的调节自由度,解决了零序环流问题和高调制度及任意功率因数范围内的中点电位不平衡问题;无须进行空间矢量调制(SVPWM)的复杂矢量计算,算法更为简单。在Simulink和RTDS中分别搭建了仿真模型,仿真结果表明,采取双调制波载波配合环流控制器综合调制算法,可以快速地使中点电位趋于平衡,有效抑制零序环流。文章所提算法可用于解决高电压、大功率新能源并网三电平逆变器并联系统中点电位平衡问题及零序环流问题。     

一种非隔离中点钳位光伏并网逆变器及其调制策略

提出一种改进型全桥并网逆变器,通过交流解耦单元实现在续流阶段光伏侧与电网侧隔离,并通过双向钳位电路将共模电压钳位为直流母线电压的一半,保证共模电压恒定,从而抑制共模漏电流。给出所提逆变器的工作原理、调制策略以及钳位电路,并将该逆变拓扑与已有典型拓扑进行比较分析,最后对所提逆变器进行仿真和实验验证。     

基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法

基于模块化多电平变换器（modular multilevel converter, MMC）的DC/DC变换器因其模块化结构,容易实现低中高压之间的电压转换而广泛应用于直流配电网。该文研究了一种基于模块化多电平变换器的电隔离双向DC/DC变换器,根据DAB变换器的典型两电平电压波形,提出了一种基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法,可以在离散水平上产生适应的电压增益,并对MMC桥臂子模块电压平衡关系和能量平衡关系进行了理论分析,最后通过仿真方法验证了所提出的基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法的性能要优于经典能量平衡策略。     

双馈抽水蓄能机组用三电平变流器器件损耗分析及其改进调制策略

提出一种降低NPC三电平变流器发热严重功率器件损耗的改进调制策略。首先,基于双馈抽水蓄能机组机侧变流器单相桥臂功率模块,研究不同运行工况下功率器件开关动作和电流通路,理论分析器件损耗分布不均现象及发热严重功率器件;其次,在传统调制策略的基础上,对不同合成电压矢量工作区域通过降低发热严重功率器件作用时间,获得改进调制策略;最后,对双馈抽水蓄能机组在发电和电动工况下机侧变流器热性能进行仿真分析。仿真获得发热严重功率器件,且与传统空间矢量调制策略相比,该调制策略能有效降低NPC三电平变流器发热严重功率器件的损耗和结温。     

三电平PWM整流器控制技术研究

建立了三电平整流器在d-q同步旋转坐标系统的解耦状态空间方程,采用电压和电流双闭环控制策略,并应用空间电压矢量调制方式进行基于MATLAB/Simulink仿真分析和实验研究.仿真结果表明,该方法具有良好的动稳态性能,控制精度高,确保了电网侧电流波形正弦化、单位功率因数为1,并能实现能量的双向流动.     

基于SHEPWM与MPC混合控制的三电平逆变器研究

特定谐波消除法(SHEPWM)应用于大功率并网逆变器能在降低开关频率的同时有效降低谐波,然而SHEPWM依然存在动态响应慢的问题。针对这一问题,提出一种适用于三电平并网逆变器的改进SHEPWM策略,稳态时采用SHEPWM策略,而在动态过程中采用模型预测控制(MPC),以实现快速的动态响应。分析研究2种调制策略的切换条件和方法,实现平滑切换。通过实验研究验证所提出方案的有效性和实用性。     

自举式半桥级联型五电平逆变器

提出一种新型的五电平半桥级联型逆变器,它在常规H全桥逆变的两个半桥输出上,再分别级联一级半桥,并在上下级联间连接自举元件。在载波相移脉宽调制下,级联半桥的电能由自举电路得到,无需独立的直流电源供电,级联的多电平拓扑结构提高了逆变输出电压。应用于光伏电池、蓄电池、超级电容等直流供电的逆变场合,可减少供电电源支路的单体电源串联数。利用微元法的分析方法,得出负载、调制度、充电回路电阻、自举电容的电容量4个因素,对自举电容的纹波电压、充电电流以及逆变输出谐波产生影响,再通过分析和实验表明,是一种电压利用率高、逆变器件耐压要求低的多电平逆变器。     

级联H桥型多电平逆变器的CPS-SPWM 调制策略研究

针对级联H桥型多电平逆变器的载波相移正弦脉宽调制（CPS-SPWM）技术展开研究。介绍了双极性CPS-SPWM和单极倍频CPS-SPWM的调制原理;进行了数学分析;利用MATLAB进行了建模仿真,采用频谱分析法进行了对比分析。结果验证了所做数学分析的正确性,单极倍频CPS-SPWM调制策略比双极性CPS-SPWM调制策略更优越。