一种三电平逆变器窄脉冲抑制方法

对于三电平调制,在调制波过零和峰值处,存在窄脉冲现象。当前窄脉冲抑制分为非相邻矢量调制和零序电压注入两种。然而非相邻矢量调制会带来谐波含量高、输出电流畸变等问题。零序电压注入会给其他相引入新的窄脉冲问题。这里提出一种新的抑制补偿策略。在消除窄脉冲的同时,避免了三相不对称、电流波形畸变的问题。最终,通过理论分析和实验结果验证了其正确性和有效性。     

模块化多电平变流器窄脉冲抑制方法

对基于载波层叠脉宽调制法(carrier disposition pulse width modulation,CDPWM)的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)中的窄脉冲进行了研究,分析了其形成原因并按其产生的机理分为2类:处于载波分区临界点附近的第1类窄脉冲和处于波峰波谷附近的第2类窄脉冲.在载波层叠脉宽调制法的基础上提出了虚拟循环映射与分段变频调制策略,分别对应于第1类和第2类窄脉冲的抑制与消除.该方法致力于预防窄脉冲的出现,与传统的在窄脉冲出现后将其消除方法相比,具有实时性能好、稳定性高等优点.基于五电平MMC平台的实验结果表明,该方法可以有效地抑制输出波形中的窄脉冲.     

三电平逆变器窄脉冲补偿方法研究

二极管箝位三电平逆变器在中压大功率场合应用很广泛。采用可关断晶闸管GTO(Gate Turn-off Thyristor)或集成门极换向晶闸管IGCT(Integrated Gate Commutated Thyristor)时存在窄脉冲NPW(Narrow Pulse Width)问题。窄脉冲问题与中点电位波动问题相互交织在一起,目前的算法还没有非常成功地在一种PWM方法中解决好这两个问题的方法。SVPWM方法也都无法扩展到三电平以上。基于三电平SPWM方法。提出了零序电压注入ZSVI(Zero-Sequence Voltage Iniection)窄脉冲补偿方法。零序电压注入即在三相参考电压中注入零序电压分量。仿真结果表明。采用ZSVI方法输出电压总谐波畸变率THD(Total Harmonic Distortion)大大减小,输出电压THD不再受增加最大、最小窄脉冲宽度影响。因此可以通过增加最大、最小窄脉冲宽度提高系统的可靠性。而不影响系统的性能．提出的ZSVI方法可以推广到任意电平的逆变器的控制．     

考虑中性点电位的三电平虚拟空间矢量窄脉冲抑制

三电平逆变器虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)应用广泛,但由于是三电平控制,在某些区域会产生窄脉冲,从而带来不必要的开关损耗和热量积累。分析了VSVPWM的窄脉冲分布,利用差模电压和共模电压对窄脉冲进行了抑制,同时将中性点电位控制在小范围内波动。仿真和试验证明了该方法能够抑制绝大部分窄脉冲,并且不会造成输出波形畸变和谐波增加。     

一种控制中点电位并消除窄脉冲的三电平PWM方法

该文介绍了一种虽然简洁却很有效的三电平SVPWM算法。在此基础上，该文提出一种无电流传感器的中点电位控制和窄脉冲消除方法。仿真和实验结果表明，该方法实现非常简单，且输出波形谐波含量小，中点电位得到很好的控制，同时较好地解决了窄脉冲问题。在用TMS320LF2407 DSP为开发平台的三电平实验样机上取得了良好的效果。     

Ⅰ型NPC式三电平变流器的SVPWM算法研究

在中高电压、大容量变流领域,三电平变流器以输出功率大、器件电压应力低等特点逐渐进入了实用阶段。但由于此类变流器中功率器件数量较多,采取传统三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法运算量庞大,算法实现困难,对硬件资源要求高。为此针对传统三电平变流器算法进行了改进,大大简化了算法描述。在控制器数字实现过程中,不仅节省了数字处理器的硬件资源,且明显提高了算法的可靠性。相关的模拟实验结果充分证明了所设计算法的可行性和优越性,为后续的研究工作奠定了基础。     

三电平变流器脉冲发生器的研制

三电平变流器脉冲发生器是用户电力统一调节器（UCPC）的重要部件之一。文中介绍了研制成功的基于数字信号处理器DSP（TMS320C31）的电压空间矢量脉宽调制（PWM）的高性能三电平变流器脉冲发生器,分析了三电平电压空间矢量PWM的基本原理及开关矢量选择及优化原则、扇区内的区域划分法、中点电位的控制方法、窄脉冲的避免方法等技术关键,给出了基本的硬件结构、装置的实现方法和实验结果。     

三电平逆变器PWM控制窄脉冲补偿技术的研究

针对高压大功率器件存在的窄脉冲问题，提出了新型的采用零序电压注入(Zero-Sequence Voltage Injection 即ZSVI)补偿方法来消除窄脉冲的影响。在三相参考电压中注入零序电压，消除了输出线电压中窄脉冲带来的谐波分量和负序分量。仿真与试验结果表明，这种PWM方法在控制中点电位波动的同时，补偿了窄脉冲的影响。采用ZSVI方法后增加了输出电压，输出电压THD大大减小，输出电压IHD不再受增加最大最小窄脉冲宽度影响，从而可以提高系统的可靠性。     

基于MPC的三电平NPC变流器中点电位控制策略

中点电位平衡是三电平中点钳位型(NPC)变流器研究的热点问题.针对效率优化调制策略在实际应用时受非调制因素影响导致中点电位偏移的问题,提出了基于模型预测控制(MPC)的三电平NPC变流器中点电位控制策略,通过预测两拍中点电位在效率优化策略中选择一组合适调制波,对其中点电位进行闭环控制,达到更好控制中点电位平衡的目的.通...     

超稀疏矩阵变换器窄脉冲抑制

受开关器件性能的限制,超稀疏矩阵变换器(Ultra Sparse Matrix Converter,USMC)传统空间矢量调制策略中含有大量窄脉冲,从而引起输出波形发生非线性畸变。针对这种情况,本文分析了窄脉冲产生的原因,通过对传统调制策略进行改进,提出了一种窄脉冲抑制策略。该策略通过比较整流级各矢量占空比的大小,重新排列各矢量的工作顺序,避免了有效矢量的丢失;同时,在逆变级调制中适当插入零矢量来增大脉冲宽度,进而减少了窄脉冲的数量。该策略不仅有效抑制了窄脉冲引起的波形畸变,优化了USMC的输入-输出性能,而且简单易实现,无需增加额外硬件。实验结果证明了所提方案的可行性和有效性。     

一种消除窄脉冲的三电平粒子群优化PWM方法

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,对优化脉宽调制(PWM)技术的求解与应用进行了分析和研究。针对优化PWM的脉冲序列在调制度较大时可能出现窄脉冲的问题,此处提出了一种简单且有效的窄脉冲消除方法。建立了三电平牵引逆变器优化PWM方法的数学模型,在应用粒子群优化(PSO)算法求解模型时,施加了窄脉冲消除算法以消除窄脉冲。通过仿真和半实物实验验证了所提出窄脉冲消除方法的有效性及PSO-PWM的谐波优化作用。     

一种NPC型三电平换流器中点电位平衡的控制方法

二极管中点箝位(neutral point clamped,NPC)型三电平换流器具有开关器件承受电压小、谐波特性好、冲击电压小等优点,但由于中点电流的存在,中点电位平衡成为该类型换流器固有的问题。从中点电流的角度分析了中点电位不平衡的原因,提出了从直流偏差和交流波动两个方面对中点电位分别进行控制的思路,通过在参考电压中引入一个微小零序分量,很好地解决了中点电位的直流偏差问题,在换流器四象限运行时皆不会出现直流偏差,最后通过PSCAD/EMTDC仿真算例验证了该方法的有效性。     

NPC三电平变换器电流谐波最优PWM策略

当应用特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)于中点钳位型(NPC)三电平变换器以降低开关频率时,将引起更为严重的中点电位(NPP)波动,因为SHEPWM无中点电位控制自由度.对此,提出了一种基于3次和9次谐波优化的新型电流谐波最优PWM策略,以抑制NPP低频脉动.传统SHEPWM通过谐波优化目标离线计算开关角来提高谐波性...     

基于3次谐波控制及脉冲波动分析的三电平SHE-PWM调制优化策略

提出一种改进的特定谐波消除调制(SHE-PWM)策略,该策略能够抑制NPC型三电平逆变器中点电压波动,消除线电压低次谐波。传统特定谐波消除策略下的脉宽调制电压幅值始终默认为恒定值,即1/2直流侧电压。但实际工况下中点电压波动会导致脉宽调制电压变化不等。因此传统调制求出的开关角在脉冲电压波动的情况下并不能彻底完成指定次谐波消除,输出电压中仍含有少量低次谐波。针对该问题,深入分析了相电压中基波与3次谐波对中点电压波动的影响,对传统SHE-PWM策略进行了改进,通过引入3次谐波控制方程和脉冲电压波动权值系数重构傅里叶方程组。通过实验与传统SHE-PWM策略进行对比,结果表明利用重构的傅里叶方程组求得的开关角能更好地抑制中点电压波动,降低低次谐波含量,进而验证了改进SHE-PWM策略的有效性。     

基于DMWPWM的三电平NPC变频器改进效率优化调制策略

针对双调制波载波调制策略(DMWPWM)开关损耗大、效率低的问题,提出了效率优化调制策略,对效率优化策略的调制波解析式进行优化,得到基于DMWPWM的三电平中点钳位(NPC)变流器改进效率优化调制策略.通过引入奇数周期DMWPWM策略+偶数周期DMWPWM策略构成改进效率优化调制策略,推导该调制策略调制波的解析式,并使...     

新型三电平NPC变流器双调制波载波调制策略

提出了一种新型三电平中点箝位(NPC)变流器双调制波载波调制策略。研究了新策略调制波与传统正弦脉宽调制(SPWM)策略调制波的关系,在尽可能减小系统开关频率的前提下推导了新策略调制波的解,并对新策略的直流电压利用率、器件开关频率和输出相电压总谐波畸变率(THD)等特性进行了深入研究,最后进行了实验验证。与传统三电平SPWM策略相比,虽然新型双调制波载波调制策略功率器件开关频率较高,但该策略在任意调制度和任意功率因数下均可保持直流电容电压的平衡,且具有简单易行、易于数字化实现的优点。     

偶次谐波消除的NPC逆变器矢量调制策略

基于三电平中点箝位(NPC)逆变器,分析了传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略产生偶次谐波的机理,提出了三电平NPC逆变器偶次谐波消除空间矢量选择需遵循的原则,详细阐明了三电平NPC逆变器与两电平逆变器在偶次消谐方面的区别,在此基础上提出了两种优化的偶次谐波消除策略的脉冲分配方式,并通过仿真以及实验验证了所提出偶次消谐策略的正确性。     

利用矢量合成的三电平变流器SVPWM过调制技术

三电平变流器工作于过调制区间时,由于中矢量作用时间较长,所以常规的过调制输出矢量顺序会引起较大的中点电压偏移与波动.常用的中点电压平衡控制在过调制区中应用可以抑制中点电压的偏移,但不能减小中点电压的波动.为减小过调制时产生的中点电压波动,提出了一种新的利用矢量合成的过调制输出矢量顺序,该方法可将中矢量的作用时间减小为常...