载波调制的三电平光伏逆变器共模电压抑制研究

针对中高压大功率三电平光伏逆变器应用中共模电压的负面效应,分析其产生机理,结合同相载波调制策略对逆变器共模电压的抑制效果,通过改进开关序列组合,提出一种改进的反相载波调制策略,该策略有效地将三电平光伏逆变器共模电压减小为同相载波调制策略下的一半,仿真和实验结果证明了所提出的改进的可行性和对共模电压抑制的有效性．     

DTC技术对电机驱动系统中共模电压的抑制效果研究

针对共模电压对电机产生的极大危害,研究了在三电平变频器中采用直接转矩控制技术对共模电压的抑制。利用三电平变频器的有效开关状态,有效地消除了共模电压,并在Matlah／Simulink中建立相关仿真模型,仿真结果验证了该控制策略的有效性。     

基于MATLAB的多电平高压变频器的仿真研究

级联式多电平变频器具有输出波形好、谐波含量低、无需滤波器等特点.在介绍级联式多电平变频器工作原理的基础上,对多载波控制算法进行了分析和研究.为了降低系统的研发成本和加快系统研发进程,使用MATLAB软件进行系统建模与控制算法的仿真.结果表明,级联式变频器能够有效抑制电压变化率和共模电压.且谐波含量低.仿真结果与理论分析一致,验证了MATLAB软件应用于多电平变频器系统分析的可行性,为研究分析级联式变频器提供一条新途径.     

三电平逆变器驱动的IPMSM模型预测电流控制系统研究

三电平逆变器拓扑结构简单、所用器件较少且每个功率管所承受的电压应力小,适用于高电压、大容量的场合.相比于传统两电平逆变器,三电平逆变器输出电平的数量从2变成3,输出的电压电流谐波含量低,波形正弦度更好.本文提出内置式永磁同步电机模型预测电流控制算法,以提高控制系统电流动态响应速度,并针对该算法在控制系统中产生的时间延迟...     

三相非隔离型并网逆变器漏电流抑制研究

由于非隔离型光伏并网逆变器较隔离型光伏并网逆变器具备效率、体积、成本方面的先天优势,当前光伏并网逆变器将朝非隔离型方向发展.为此,应研究减小非隔离型光伏并网逆变器共模电压及其漏电流的方法.本文在分析非隔离光伏逆变器共模电压产生机理基础上,以三相光伏逆变器拓扑结构为研究对象,分析该拓扑结构光伏并网逆变器共模电压模型,进行SVPWM控制减小共模电压变化和漏电流.     

四电平二极管箝位逆变器调制方法的比较

随着高压技术的发展,逆变器的容量要求越来越高,由于电力电子器件的限制,传统的两电平逆变器的容量已经很难达到大功率的要求.因此各国的科技工作者不断地提出了各种性能优越的新型多电平逆变器拓朴结构.介绍了四电平中点箝位逆变器的拓扑结构、特点以及工作原理,并对电压移位调制PWM技术中的IPD、POD和APOD3种排列方式及原理进行了详细说明.通过仿真和实验研究,给出了3种排列方式下电流iA、相电压VAN和线电压VAB的仿真波形和频谱图.     

T型三电平逆变器在不间断电源中的实现

针对两电平不间断电源（UPS）输出电压总谐波畸变率高的问题,本文设计的单相T型三电平不间断电源有效的降低了输出电压总谐波畸变率。首先根据开关频率和电压应力的要求,对T型三电平逆变器的开关器件和LC滤波器进行了硬件设计。然后,在开关函数模型中加入零电平电压,使逆变器输出三电平电压,有效的减少了输出电压中谐波的含量。最后,通过MATLAB/SIMULINK的仿真和6 kW不间断电源样机在阻性负载、非线性负载下的实验;得到了实验波形和0.23%的输出电压总谐波畸变率,结果验证了硬件设计的正确性,输出电压总谐波畸变率低于IEEE标准中5%的要求。     

中点嵌位三电平逆变器调制技术的仿真研究

随着高压技术的发展,对逆变器容量的要求越来越高,由于电力电子器件的限制,传统两电平逆变器的容量已经很难达到大功率的要求.介绍了三电平中点箝位逆变器的拓扑结构、特点以及工作原理,并对电压移位调制PWM技术中的IPD、POD和APOD3种排列方式及原理进行了详细说明.通过仿真和实验研究,给出了APOD排列方式下电流、相电压和线电压的仿真波形和频谱图,结果证明了理论分析的正确性.     

不对称级联型多电平变频器的分析及改进

不对称级联型多电平变频器拓扑结构各单元直流母线的电压不尽相同,采用混合控制策略,可以用较少的功率器件输出更多的电平数,达到更好的输出性能．引入最大延伸定理,为不对称级联型多电平变频器各单元选取电压比值提供理论依据,同时给出了一种改进型不对称级联型多电平变频器拓扑结构．     

三电平逆变器控制方式性能比较

介绍了二极管钳位式三电平逆变器电路拓扑及控制策略,在Matlab／Simulink下进行建模与仿真,通过比较三电平逆变器输出电压和输出电流及其谐波特性,分析了同相层叠载波控制方式和反相层叠载波控制方式的优缺点,为以后进一步研究打下基础．     

基于逆变器端口模型的电磁干扰滤波器设计

逆变器的噪声源阻抗对电磁干扰（EMI）滤波器的滤波效果有较大影响,在设计滤波器时有必要对逆变器的噪声源阻抗进行提取和分析,研究基于逆变器端口模型的无源EMI滤波器设计方法. 建立逆变器的端口电磁干扰等效模型,通过测试逆变器的端口电压和端口电流,采用优化算法提取逆变器的等效噪声源和等效源阻抗. 在考虑噪声源阻抗、负载阻抗以及滤波元件高频特性的情况下,采用优化算法计算滤波元件参数,实现EMI滤波器的量化设计. 针对接入滤波器后部分频点共模干扰超标的问题,分析发生谐振的原因,提出阻尼电路的设计方法. 接入所设计的EMI滤波器进行实验,逆变器输出线的电磁干扰符合标准,验证了所提出的EMI滤波器设计方法.     

基于MATLAB的三电平逆变器SVPWM仿真研究

介绍三相三电平二极管中点钳位逆变器（NPC）的拓扑结构,分析三电平逆变器的优点.针对逆变器控制特点,利用空间电压矢量控制算法（SVPWM）灵活性的优势,在Simulink工具箱中搭建SVPWM控制算法仿真模型;该算法与异步电机相结合,仿真结果表明,交流测电压正弦波形度良好,扇区判断结果正确,最后给出了系统仿真模型,为实际控制系统设计和调试提供了理论依据.     

大功率IGCT高压变流器的研究

通过对大功率集成门极换向晶闸管（IGCT）高压变流器的结构、控制系统、保护系统的研究，设计出一套7.5 MVA的基于集成门极换向晶闸管的高压三电平中点箝位（NPC）变流器.通过对几种常见的三电平NPC变流器的拓扑结构进行研究，选取了采用分散的缓冲吸收电路的结构方式.控制系统采用基于VME总线的VMIC核心系统，利用信号数字处理（DSP）控制板生成三电平电压空间矢量PWM调制脉冲.保护系统可以对变流器运行中的过压、过流等各种故障采取快速有效的保护措施.在变流器系统的性能试验中，最大直流母线电压达到5 000 V ，最大输出电流达到2 500 A.试验结果表明，该变流器达到了7.5 MVA的设计要求.     

可调式逆变器输出滤波器的原理与实践

提出一种基于可调电感的可调式逆变器输出滤波器。根据电机和逆变器工作状态，通过加在直流励磁绕组上的可控电源对可调电感进行控制。在电机起动时，使电感值较小，以便产生较大的起动力矩；在稳态运行时，根据基波频率、载波频率和负载电流来改变电感值，以便获得较好的滤波效果和电气传动效果。与定常参数滤波器相比，可调式滤波器能较好地满足电气传动系统对滤波器的特殊要求。可调电感的主要特点是，能够进行连续电气调节，易于实现闭环，通过对结构的合理设计可以得到近似线性电感。给出了以数字信号处理器DSP为控制单元的可调式逆变器输出滤波器的基本结构，分析了滤波器和近似线性可调电感的工作原理，以及可调电感的控制策略，并列举了部分试验结果。     

可调式逆变器输出滤波器的原理与实践

提出一种基于可调电感的可调式逆变器输出滤波器.根据电机和逆变器工作状态,通过加在直流励磁绕组上的可控电源对可调电感进行控制.在电机起动时,使电感值较小,以便产生较大的起动力矩;在稳态运行时,根据基波频率、载波频率和负载电流来改变电感值,以便获得较好的滤波效果和电气传动效果.与定常参数滤波器相比,可调式滤波器能较好地满足电气传动系统对滤波器的特殊要求.可调电感的主要特点是,能够进行连续电气调节,易于实现闭环,通过对结构的合理设计可以得到近似线性电感.给出了以数字信号处理器 DSP 为控制单元的可调式逆变器输出滤波器的基本结构,分析了滤波器和近似线性可调电感的工作原理,以及可调电感的控制策略,并列举了部分试验结果.     

三电平逆变器中点电位偏移的抑制方法研究

参照两电平逆变器矢量合成算法,对三电平逆变器空间电压矢量脉宽调制算法进行了推导,在分析空间电压矢量作用顺序基础上,根据每个调制周期内中矢量均参与矢量合成,而中矢量的两个开关状态对中点电位偏移有较大影响的特点,提出了抑制中点电位偏移的措施,即依据直流链电容中点电位漂移的情况,调整中矢量两个开关状态的作用时间,保持逆变器的直流电压平衡,试验结果验证了方案的有效性。     

变频器输出滤波器的灵敏度分析与优化设计

现代变频器传动系统日益表现出各种负面效应，采用滤波技术是减小负面效应的主要对策．为综合满足滤波器的各种约束条件，并使滤波器整体性能达到最佳，研究了变频器输出滤波器的优化设计问题．首先建立了考虑成本因数、总谐波失真度、谐波电流和基波压降的综合目标函数．然后根据基波压降、电容支路电流工程允许范围，建立了滤波器元件参数的约束条件．为求得目标函数的最优解答，详细分析了目标函数对滤波器参数的灵敏度，并用伴随网络法得出了滤波器电压转移函数对滤波器参数灵敏度的解析表达式．这些灵敏度构成了目标函数的寻优方向．实例设计与仿真表明，利用优化方法设计的滤波器，能够综合考虑滤波器性能、成本和各种约束条件，从而实现整体指标最佳．     

一种三电平光伏并网逆变器SVPWM的优化算法

三电平逆变器具有耐压等级高、谐波含量低、开关损耗小等优点,应用于光伏并网发电领域能提高系统的容量和效率,但是其空间矢量调制（SVPWM）存在运算复杂、实现困难等问题.文章介绍了三电平光伏并网逆变器的主电路结构和工作原理,并针对其SVPWM算法的复杂性,提出一种三电平SVPWM的简易算法,将三相正弦调制波修正到两电平下,利用零序分量注入法实现两电平下的SVPWM调制并反修正到三电平,使得运算量大为化简.搭建10kW三电平光伏并网逆变器实验平台,实验结果证明了本文提出的简易调制策略的正确性.