基于Walsh变换的多电平逆变器谐波消除技术

将Walsh函数引入到多电平逆变器选择性消谐法(SHE)开关角的求解中.为此,在介绍Fourier-Walsh变换的基础上,得出了级联型多电平逆变器基于Walsh函数的消谐模型,并提出了一种快速求解消谐模型在基波幅值整个变化范围内开关角的全部解的方法.应用分析表明所提方法是可行的,级联型多电平逆变器开关角的解是关于基波幅值的分段线性方程.因此,所得的分段线性方程解决了逆变器SHEPWM技术在线求解开关角的难题.最后,多个算例的计算结果和实验结果证实了该方法的正确性.     

基于沃尔什函数的逆变器选择性谐波消除技术开关角的快速求解

基于Walsh函数的逆变器选择性谐波消除（SHE）技术可以得到求解开关角的分段线性方程.然而,要获得基波幅值整个变化范围内开关角的全部解,需要大量搜索和确定各种开关角的区间组合,且随着开关角个数的增多,搜索时间较长,影响了实时性.为此,该文在分析基于Walsh函数的单极性PWM输出波形的数学模型的基础上,提出了一种快速求解基波幅值整个变化范围内开关角的全部解的方法.应用分析表明,该方法实际可行的、精度高、实时性强,从而使Walsh函数在逆变器选择性谐波消除实用化方面迈进了一步.     

运用遗传算法选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波

目前,传统的PWM技术和选择性谐波消除问题得到了广泛研究.提出运用遗传算法来选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波.新拓扑与传统结构相比较有减少开关数量的优势,并且可以把输出电平的数量扩展到任何值,该系统减轻了执行机构的复杂性,缩短了计算时间.对于每一个被要求消除的谐波,如果最优开关切换角存在,搜索过程中,遗传算法都可以找到一组最佳开关切换角.模拟仿真和实验结果都验证了新拓扑适合于不同电平数量的逆变器和不同次数的谐波消除.     

多电平逆变器特定谐波消除脉宽调制方法的仿真研究

研究了多电平SHEPWM技术，针对1/4周期对称的多电平PWM波或阶梯波形，给出了根据波形直接确定傅立叶系数和多电平SHEPWM非线性方程组的方法；采用三角载波SPWM方法确定非线性方程组的初值，保证和加速了非线性方程组迭代过程的收敛；以五电平为例，对多电平逆变器的SHEPWM方法，用POWERSIM专用仿真软件进行了仿真研究，结果证明：多电平SHEPWM非线性方程组形式和求解过程简单，易于收敛；根据非线性方程组求得的最终波形不受参考波形限制，能够根据调制比的变化而自动调整；当调制比小于一定值时，线电压所包含的电平数也会有所下降，以满足调制比变化和谐波消除的要求；直流母线电压利用率高；谐波消除效果非常理想，输出波形质量高，是多电平变换器的一种非常有效的控制策略。     

运用遗传算法选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波

目前,传统的PWM技术和选择性谐波消除问题得到了广泛研究。提出运用遗传算法来选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波。新拓扑与传统结构相比较有减少开关数量的优势,并且可以把输出电平的数量扩展到任何值,该系统减轻了执行机构的复杂性,缩短了计算时间。对于每一个被要求消除的谐波,如果最优开关切换角存在,搜索过程中,遗传算法都可以找到一组最佳开关切换角。模拟仿真和实验结果都验证了新拓扑适合于不同电平数量的逆变器和不同次数的谐波消除。     

运用遗传算法选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波

目前,传统的PWM技术和选择性谐波消除问题得到了广泛研究.提出运用遗传算法来选择性消除多电平逆变器新拓扑中的谐波.新拓扑与传统结构相比较有减少开关数量的优势,并且可以把输出电平的数量扩展到任何值,该系统减轻了执行机构的复杂性,缩短了计算时间.对于每一个被要求消除的谐波.如果最优开关切换角存在,搜索过程中,遗传算法都可以找到一组最佳开关切换角.模拟仿真和实验结果都验证了新拓扑适合于不同电平数量的逆变器和不同次数的谐波消除.     

基于DSP控制技术的逆变器谐波失真消除

对于非线性负载所引起的谐波失真．传统的逆变系统通常、采用复杂的大规模无源元件滤波方案来滤除。本文介绍了一种采用DSP控制的逆变器和谐波调节系统的滤波方案．并分析了逆变系统中使用实时数字信号处理控制方法的优点。     

多电平逆变器特定谐波消除脉宽调制方法的初值问题研究

特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)方法，通过开关时刻的优化选择，消除选定的低频次谐波，具有波形质量、效率、直流电压利用率都高、直流侧滤波器尺寸小等一系列优点，所以受到人们的普遍关注。该文提出一种基于面积相等和注入零序谐波相结合的非线性方程组的初值求取的方法，简化了多电平逆变器SHEPWM非线性方程组初值的求取方法，显著提高了初值的有效性，根据一个调制度数值和谐波消除目标确定的初值，往往适用于同样谐波消除目标下、调制度在该值附近的一个范围内的所有SHEPWM非线性方程组，并且较大加快了求解非线性方程组的迭代过程的收敛速度；以五电平电压源逆变器为例，采用电力电子专用仿真软件POWERSIM6，对非线性方程组的数值解进行了仿真研究，结果证实了所提初值求取方法的有效性和实用性。 关键词：；特定谐波消除脉宽调制；非线性方程组；初值     

五电平逆变器特定谐波消除脉宽调制方法

为了提高非线性方程组的求解速度,提出了一种基于"冲量相等、重心重合"原则和直接数值计算的非线性方程组初值求取方法.以12个开关切换点为例,主要研究了五电平逆变器SHEPWM非线性方程组在调制比从1.15到0.01的全范围变化时的求解方法,对每一个M值给出了至少一组数值解.求解过程证明所提初值方法是有效的.论文讨论了随着M值从大到小变化,SHEPWM问题的解及其代表的波形的变化趋势.对选取的典型数值解进行了仿真和实验研究,结果证明所得数值解能够实现基波控制目标并有效消除选定的低频次谐波.     

三电平逆变器特定谐波消除脉宽调制方法的研究

特定谐波消除SHEPWM，通过开关时刻的优化选择，消除选定的低频次谐波，具有波形质量高、效率高、直流电压利用率高、直流侧滤波器尺寸小等一系列显著优点，所以受到人们的普遍关注。该文首先针对1／4周期对称的脉宽调制波形，研究了三电平SHEPWM非线性方程组的求法，提出了以三角载波法生成非线性方程组初值的方法，使得求解非线性方程组的速度明显加快；根据非线性方程组的数值解，用POWERSIM电力电子专用仿真软件对三电平SHEPWM进行了仿真研究；用小功率MOSFET管构成二极管箝位三电平逆变器实验电路模型，以双DSP中压变频控制平台为控制器，对三电平SHEPWM方法进行实验研究。仿真和实验结果证实了SHEPWM的谐波消除效果和SHEPWM方法所具有的一系列显著优点。     

基于Walsh变换的特定谐波消除脉宽调制技术在动态电压恢复器中的应用

基于Walsh变换的特定消谐PWM(selective harmonic elimination PWM,SHEPWM)方法把其对应的Fourier域内的超越非线性方程转化为线性代数方程,在合适的初始条件下,能得到基波幅值和开关角的分段线性关系,从而可实现在线调压和谐波抑制,特别适用于动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)逆变器的控制。本文介绍了Walsh函数,分析了Walsh域SHE线性方程的建立和求解过程,提出了以质心PWM技术产生初始开关角分布模式的方法,有效提高了计算效率,并且针对SHEPWM脉冲的谐波分布特点,给出了逆变器的滤波器设计原则和方法。在200 kVA 级DVR上的实验结果表明,逆变器在整个电压范围内能有效抑制各次谐波并有良好的动态特性,证实了该方法的可行性和有效性。     

基于Walsh函数的SHEPWM技术在电流型多电平变流器中的应用

随着高温超导储能技术的发展,电流型变流器的储能效率问题必将得到解决,电流型多电平变流器(CSC)将在电力系统中得到广泛应用。本文以一种新型单相五电平变流器为例,研究了SHEPWM技术在电流型多电平变流器中的应用。利用基于Walsh函数把其对应的Fourier域内的非线性超越方程组转化为线性代数方程组,求解出了开关角关于基波幅值的分段线形方程,从而可实现输出电流的特定谐波抑制和在线控制。     

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.     

基于特定消谐技术的四桥臂三相逆变器

针对四桥臂三相逆变电源,提出了一种特定谐波消除的控制方案,通过对预先计算出的各个桥臂的开关时刻进行预置,以消除指定的低次谐波。文中分析了开关点预置控制原理,给出了四桥臂三相逆变器各个桥臂开关点的预置方案。该控制方案消除了低次谐波对输出的影响,在不平衡负载时有较好的输出对称性。仿真和实验结果验证了该方案的可行性。该方案的显著优点是开关频率低,在大功率三相四线制逆变电源中有很好的应用前景。     

选择性谐波消除法在多电平逆变器故障调制中的应用

随着多电平逆变器应用的增多,其开关故障运行控制问题也尤为突出。将选择性谐波消除法SHE(selective harmonic elimination)应用到多电平逆变器的容错控制中,提出一种提高系统可靠性的新型方法。利用SHE方法通过只屏蔽故障单元,不降低非故障相逆变器的容量进行容错。原来的SHE方法只能修正电压幅值,通过改进SHE来修正相移角的容错控制方法,可以使逆变器输出均衡的线电压和负载电压。提出的SHE方法容错控制适用于多电平逆变器的不同拓扑结构,对逆变器的低次谐波消除效果较好,补偿谐波具有灵活性和实用性。仿真和实验结果验证了提出方案的有效性。     

逆变电源的谐波处理方法分析

在综合分析逆变器谐波处理现有方法的基础上 ,指出了实时消谐控制技术是逆变器的最佳控制方法 ,并提出了采用同伦方法实现这一控制技术的基本思路 ,对未来逆变器技术的研究工作和发展趋势做了预测     

基于DSP控制可实现谐波抑制的并网逆变器

在研究分布式发电系统并网技术的基础上,以同时实现有功功率输出和谐波抑制为目的,设计了一种新型的DSP控制并网逆变器.该装置采用DSP对电网电流中的谐波进行检测,DSP的运行速度保证了系统具有瞬时性,消除了检测延时对系统的影响,从而实现了对谐波的瞬时检测;同时,通过DSP对检测信号进行处理,最终实现了对逆变器中IGBT的开通控制.给出了有、无谐波两种情况下的实验结果,这种新装置在将有功功率输入电网的同时,对电网中的谐波也有良好的抑制作用.研究结果证明,该装置实现了预期功能,具有较好的稳定性和实用性.     

级联式多电平高压电动机变频器的谐波改善分析

变频调速是当前工业节能降耗的重要措施,而谐波改善是变频调速技术应用的关键.级联式高压变频器的谐波改善从其主电路出发,借助公式、图表分析隔离变压器的Yd联结、移相多重化整流技术,得出了较好的应用方案,满足谐波管理的国家标准.     

特定消谐式变频器的研究

在分析特定消谐技术基本原理的基础上，设计了一种特定消谐式变频器，对其变压变频电路、保护电路等进行了深入研究。实验结果表明，该变频器具有消除谐波次数多、残余的谐波分量幅值小、使电动机发热损耗小等优点。