混合9电平逆变器的H桥电容电压平衡控制

混合9电平逆变器是一种新型的多电平拓扑结构。文章在研究了H桥逆变电路直流电容电压充放电模型的基础上，得到了负载电流与电容电压变化之间的定量计算公式，进而详细分析了混合9电平逆变器H桥辅助逆变电路电容电压不平衡的内在机理，最后提出了一种基于电容电压不平衡预估计和零序电压注入的平衡控制方法。所提方法原理简单，实现容易，无需增加额外的硬件设备。通过仿真验证了在混合9电平逆变器的参考电压中注入零序电压后，混合9电平逆变器的H桥逆变电路电容电压得到平衡控制。     

一种低耐压中性线谐波治理电路原理及实现

介绍了一种新型低耐压中性线谐波治理装置的主电路结构，并对其工作原理进行了分析。该结构基于零序谐波电压互感器思路。采用单相桥式逆变电路，其输出通过变比为1∶1的隔离变压器与系统相连，不会增加逆变器承受的电流。隔离变压器原边采用Y0接法，副边采用开口三角形接法，逆变器无需承受系统基波电压，只承受零序谐波电压和不平衡电压，降低了主电路承受的电压；采用的器件少且电压等级低，节约了成本；直流侧电容由三相二极管整流器充电。并且由于补偿零序谐波，直流侧与交流侧交换的有功功率很小，因此无需对直流侧电压进行控制。研制了一套试验装置，通过实验结果分析可以看出，该电路具有耐压低、结构和控制简单、运行可靠等优点。     

理想电网条件下可再生能源发电三电平并网逆变器

在可再生能源发电系统中,并网逆变器是实现电能馈送电网的重要环节。文中研究了二极管钳位型三电平逆变器及其并网运行控制策略。建立了并网逆变器在两相同步旋转坐标系下的数学模型;分析了并网模式下电压、电流的矢量关系;采用基于d-q坐标系的矢量控制策略及并网电流跟踪控制,实现了以单位功率因数馈送电能;分析了逆变器直流侧电容不均压的原因,提出了一种基于模糊控制的中点均压策略。仿真和实验结果验证了其有效性。     

基于占空比调节的悬浮电容五电平逆变器的PWM控制

控制悬浮电容电压的平衡是保证悬浮电容多电平逆变器运行安全的关键。提出了以占空比为控制量的闭环PWM控制，其思路是根据单元电压的测量值实时调节相应功率开关的占空比，进而调节悬浮电容的充、放电时间来控制电容电压的平衡。该方法不但能有效抑制因装置电路系统不对称而引起的悬浮电容电压偏移，而且能动态调整由输入电压突变引起的换流单元电压不均衡，在任一运行点处，均能保证功率器件的开关频率均衡，控制执行时间仅约为载波周期的2倍。文中还建立了电流预估计模型，用来估计电流过零点位置，以消除负载电流在控制周期内变号而引起的控制误差。仿真结果验证了所提出的控制方法及算法的有效性。     

双馈感应风力发电机网侧变换器低压运行与控制

电压型双PWM变换器用作双馈风力发电机的交流励磁电源在风力发电系统中得到广泛应用,但在电网故障时会引起电网侧变换器直流链电压波动,影响双馈感应风力发电机的不间断运行。分析了引起交流励磁发电机电网侧变换器直流链电压波动的因素,提出了在电压跌落时采用基于小波模型方法,通过引入恰当的前馈项,使流入母线电容的电流为零。与传统的前馈控制策略进行仿真比较分析,验证了改进的前馈控制策略能在负载突变和电网电压骤降的情况下,有效地控制变换器直流母线电压,提高了直流电压调节速度,减小了振荡幅值,同时也起到保护直流链电容的作用,提高了电力系统的稳定性。     

电网短路时交流励磁风电机组网侧变换器控制策略

电网短路故障时交流励磁用双脉宽调制（PWM）变换器应提供足够的励磁电压实现交流励磁发电机的不间断运行，要求双PWM变换器直流链电压在故障时波动较小。分析并提出一种电网短路故障时交流励磁风电机组电网侧变换器的控制策略，该方案在电压跌落时仅利用电流内环控制电网侧变换器，并于电压正常时采用带前馈的双闭环电压控制策略控制电网侧变换器。通过仿真验证了所提出的方案在电网短路故障发生和切除时稳定控制直流链电压的有效性，为故障过程发电机不脱网励磁控制奠定了基础，同时该方案也能有效保护直流侧电容及提高系统的稳定性。     

引起三级电压源逆变器直流侧电容电压变化的原因

利用作者早先提出的一种开关函数正负半波分解的方法，分析了三级电压源逆变器直流侧电容电压在电网对称及不对称条件下，电容电压的变化与开关函数间的关系，并得出引起直流侧电容电压变化的根本原因是与开关函数基频同相位的偶次余弦电流分量。     

基于逆变器两侧能量平衡的HAPF电流控制策略

针对注入式混合有源电力滤波器（HAPF）实际应用过程中出现的电网基波和谐波电压致使有源部分分压过高并向其传送能量，从而与逆变器产生的电网谐波补偿能量相抑制形成能量脉动，并导致直流侧电压的波动乃至抬升的现象，建立了有源部分逆变器两侧的能量平衡数学模型，在此基础上提出了基于比例增益在线自调整结合递推积分的改进型PI控制器，控制有源部分吸收或释放一定的有功功率，结合检测注入支路回灌谐波电流控制逆变器产生与之相反的抑制电流来抑制能量脉动，然后联合电网谐波电流跟踪控制以获得系统参考信号。实验结果证明该方法能够有效抑制有源部分逆变器两侧的能量脉动，控制直流侧电压的稳定，从而提高了系统的滤波性能。     

两种均衡三级电压源逆变器直流侧电容电压控制方法及其比较

提出了两种均衡三级电压源逆变器直流侧电容电压控制方法，并进行比较，认为开关 函数正负半波采用不同的移相角的控制方法与采用不同的调制系数的控制方法，都可以达到 均衡三级电压源逆变器直流侧电容电压的目的，且后者更为可靠。     

一种基于超级电容储能的新型交流电压动态调节器

提出了一种新型单相交流电压动态调节器方案,采用双半桥变换电路分别进行串联电压补偿和直流储能调节。其中超级电容组在公共直流侧的使用不仅保证了补偿电压凹陷和严重跌落所需能量,而且显著降低了储能调节变换器的启动次数和工作时间。根据不同的能量平衡方式,分析了该调节器的多模式运行方式以及串联电压补偿和直流储能控制规则。最后5 kVA样机的实验结果表明所提出的方案在动态电压恢复和谐波抑制方面具有良好表现。     

电力系统电压放大数字化逆变系统设计

在分析一个应用于电力系统电压互感器二次侧电压测量的正弦电压功率放大系统组成结构的基础上,对该放大系统的主要组成部分逆变器的电路结构、工作原理、工作过程及其与控制用的DSP(数字信号处理)的接口电路进行了分析和设计,并根据设计电路的组成,利用Matlab中的仿真软件Simulink仿真,其结果显示该逆变电路较好地实现了弱小正弦电压信号的功率放大,取得较好的放大精度和和放大性能。在后期生产出样机的实际测试结果也表明,该逆变电路的输出电压对输入电压进行高性能高精度的功率放大,具有良好的精度和性能。     

电网故障时永磁直驱风电机组的低电压穿越控制策略

为提高永磁直驱风电机组所并电网的运行稳定性,研究电网故障下永磁直驱风电机组的运行特性以及提高其低电压穿越运行能力,文中提出一种适用于采用双脉宽调制变换器并网的永磁直驱风电机组的低电压穿越运行控制方案。通过在电网故障时限制发电机的电磁功率来限制输入至直流侧电容和电网侧变换器的功率,通过在电网故障时采用考虑发电机功率信息的网侧变换器电流闭环控制来实现直流链电压稳定控制,从而有效实现发电系统的低电压穿越运行。系统仿真结果表明,所提出的控制方案无需增加硬件保护装置,在电网对称及非对称故障下均可有效实现永磁直驱风电机组的低电压穿越运行。     

加钳位二极管的零电压全桥变换器改进研究

移相控制零电压开关脉宽调制(PWM)全桥变换器利用变压器的漏感和开关管的结电容可以实现开关管的零电压开关。为了消除输出整流管的电压尖峰，可以在原边加入一个谐振电感和两个钳位二极管。文中将谐振电感和变压器交换位置，使变压器与滞后桥臂相连，这样钳位二极管在一个开关周期中只导通一次，同时零状态时谐振电感电流较小，有利于提高变换效率和减小占空比丢失。分析了改进后变换器的工作原理，并将改进前后进行对比，讨论了隔直电容在不同位置对变换器工作的影响，以确定一种最佳方案。最后进行实验验证，并给出了实验结果。     

单相串联电压质量补偿器控制器的研究

为了抑制系统电压的跌落和消除电压谐波，提出了利用串联逆变器进行电压质量控制。串联逆变器直接耦合结构的使用可以提高系统的效率和补偿性能。文中还提出了通过输出电压直接反馈来控制用户侧电压的新方法。利用经典控制理论的方法建立了串联补偿器的传递函数模型，并且对由瞬时电容电流反馈和输出电压瞬时值反馈构成的双环反馈控制方式进行了动态特性的分析。分析结果表明：采用该方法可以大大提高系统动态特性，有效抑制系统电压的跌落和消除电压谐波。文中还提出了采用6开关智能IPM模块构成的两种实际电路结构，并给出了实验结果。     

采用IGCT电压型三电平逆变器的高压变频调速器

摘要： 集成门极换向型晶闸管(IGCT)的优良性能使其适合于实现高-高方式的高压变频调速装置。文中提出了基于IGCT中点箝位电压型三电平逆变器的高压变频调速装置主电路，并给出了一台6 kV/1 800 kVA高压变频调速装置的实现。装置交流输入侧采用变压器隔离的24脉冲整流电路来保证输入侧功率因数大于0.96，中间直流环节直流电压为10 kV，逆变部分采用中点箝位(NPC)电压型三电平逆变器输出三相6 kV线电压，每只开关器件由2只4.5 kV IGCT器件串联构成。逆变器采用变频的特定谐波消除脉宽调制(SHE-PWM)，且输出侧采用LC滤波器来减小输出电压的谐波畸变率及dv/dt。装置采用IGCT作为电子开关进行输出过电流保护。装置实验表明，这种高压变频器具有很好的性能及可靠性。     

电压型谐波源与串联型有源电力滤波器

分析了直流侧电感和电容滤波的整流器的谐波特性，进而把它们分为电流和电压型谐波源。说明了串联型有源电力滤波器适合补偿电压型谐波源的原因。提出了一种新的检测负载电压控制方法，它通过直接检测负载电压来为串联型有源电力滤波器提供参考电压，从而改善了其谐波补偿特性。为说明串联型有源电力滤波器补偿电压型谐波源的有效性和比较不同的控制方法，进行了实验研究。     

基于不对称级联逆变器的串联混合有源电力滤波器

提出了一种基于不对称级联多电平逆变器（ACMI）的串联混合有源电力滤波器（SHAPF）及其控制策略。其中，ACMI的各单元逆变器的输出额定电压呈3的幂次方增长，N个单元逆变器的级联可以输出3^N电平的阶梯波电压。该SHAPF的串联有源部分被控制为一个幅值由负荷电压基波有效值偏差确定、相位与线路终端电压基波正序分量相同的基波正弦电流源，用同一个装置和同一套控制策略可以实现电源电压扰动(包括谐波、电压降落和不对称等)隔离、负荷谐波电流补偿、负荷节点电压基波幅值调整、线路终端功率因数调整和故障电流限制等功能。与传统SHAPF相比，该SHAPF具有功能多、控制简单、补偿效果好以及其串联有源部分开关损耗小和易于实现大容量化等优点。数学推导和仿真分析验证了该SHAPF及其控制策略的正确性和有效性。     

逆变型分布式电源控制系统的设计

分布式发电系统并网运行时外特性控制是关系到其应用的关键问题之一。根据并网分布式电源的可控拟负荷外特性，设计了采用电流正弦脉宽调制（PWM）调节方法的电压型逆变控制器，整个体系充分考虑提高电能质量水平。该控制器的核心采用含有直流电压波动前馈补偿的双环串级PI结构。第1级为功率调节器，选择公共连接点（PCC）电压、电流作为反馈量，有功、无功可以分开独立调节；第2级为电流调节器，选择逆变器输出电流作为反馈量，考虑电流反馈解耦补偿，响应速度快。直流电压前馈补偿则可以降低直流侧缺少储能引发输入电压波动对控制效果的影响。输出滤波器的考虑则可进一步提高电能质量水平。仿真结果表明电流正弦PWM的双环串级PI控制系统能够较好地维持逆变型分布式电源恒功率电压源的拟负荷外特性，简单实用、设计灵活，可以得到较好的谐波注入。     

12/3相DWIG励磁系统电容电压的模糊-PI双模控制

12/3相双绕组感应发电机是为了实现适合于原动机高速运行特性而设计的一种特殊电机。系统在电机上增设了一个励磁绕组，使用静止励磁装置对电机进行励磁控制。文中对励磁装置的直流侧电容电压的控制原理和方法进行了详细讨论。给出了减小启动电流的方法。将模糊-PI双模控制应用于对有功电流的控制，用来对电容电压进行精确调整。当实际电容电压和设定的参考值误差较大时，使用模糊控制来提高系统的动态特性，当误差比较小时，使用PI控制来实现精确控制。给出了仿真和试验结果，证明这种方法可以实现电容电压的精确控制。动态试验结果表明,在突加和突卸负载时电容电压的变化非常小。     

Z源光伏并网直接电流单周控制系统

为构建高效且结构简单的光伏并网系统，将单周控制这一非线性控制方法用于电流内环，快速跟踪电流的同时，开关频率得以保持不变，改善了传统并网逆变系统三环控制性能。阻抗源（Z源）变换器将光伏电池板电压提升以满足并网电压条件，并实现最大功率跟踪。给出了综合以上两者的系统结构和单周控制模型，通过对电流跟踪过程的理论分析，结合MATLAB/Simulink仿真结果表明并网电流能很好地跟踪指令电流与电网电压同步。该方案通过了小功率实验验证。