级联多电平逆变器在有源电力滤波器中的应用研究

为提高功率变换装置的电压和功率等级,多电平技术是一个重要的解决途径。将H桥级联型变流器应用于并联有源电力滤波器,分析给出了相应的数学模型,并基于瞬时无功功率理论在谐波和无功电流的提取方面进行了改进,其PWM控制方法仍采用传统的三角波调制,并通过仿真得到了验证。     

混合级联多电平变换器拓扑与调制策略研究

多电平变换器的调制策略与其主电路拓扑密切相关．基于3种多电平变换器的拓扑特点，给出了一种混合级联多电平变换器，分析了它的几种调制策略和频谱特性，并进行了电路仿真．仿真验证了结果的正确性．     

错位采样SPWM逆变器多重化技术的研究

为适应特大功率应用领域的需要，提出了一种SPWM逆变模块多重化的新方法．各模块具有相同的调制波，但分别采用一路载波信号且各自相差一个相等的相位角．子模块的开关频率可以比较低，但多重化以后的等效开关频率比较高．达到了扩大功率容量，改善输出波形的目的．仿真和试验结果证实了该方案的正确性．     

级联多电平逆变器在STATCOM的应用研究

随着多电平变换器在高压大功率方面的广泛应用,针对目前静态同步补偿器(STATCOM)存在的问题,提出了将级联多电平逆变器作为STATCOM的主拓扑,运用相移SPWM(PSSPWM)进行调制的解决方案,该方案既能省去庞大笨重的变压器,减小功耗;还可以成倍提高等效载波频率,降低输出谐波含量.文章详细阐述了其工作原理和控制方法,并通过MATLAB仿真实验验证了方案的可行性.     

基于45°坐标的H桥级联多电平变换器移相空间矢量调制算法

随着级联模块数的增加,空间矢量调制算法实现困难制约了其在高压大容量变换器中的推广应用。针对这一问题,提出基于45°坐标移相空间矢量调制算法,实现对H桥级联的多电平变换器进行控制。45°坐标系上的基本矢量位于单位整数坐标点,且相邻3个基本矢量组成的扇区三角形为等腰直角三角形,简化了参考矢量的定位及基本矢量作用时间计算;由于避免了多电平SVM算法中大量冗余开关状态矢量的计算,该算法很容易扩展应用于任意电平的H桥级联多电平变换器;与载波移相调制算法相比,移相空间矢量调制算法提高了直流电压的利用率,且比载波移相调制算法更有利于数字实现。最后,通过仿真和实验验证了本文提出的算法的正确性。     

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H桥级联逆变器载波移相脉宽调制方式

在三电平H桥级联（3-LHC）多电平主电路中,传统的载波层叠脉宽调制难以实现各级联单元的功率平衡,而基于两电平级联的载波移相脉宽调制又不能直接运用.中点箝位（NPC）三电平桥臂内只能采用载波层叠脉宽调制,而H桥的桥臂间和各H桥之间则既可以采用载波层叠脉宽调制也可以采用载波移相脉宽调制.基于这一原理,提出了2种适合3-LHC多电平的载波移相脉宽调制方式,分别为基于五电平、三电平载波层叠的载波移相脉宽调制.前者仅在级联单元间使用载波移相,而后者在级联单元间和桥臂间均采用载波移相.仿真对比分析结果表明,基于五电平载波层叠的载波移相脉宽调制是该拓扑中较理想的调制方式.实验结果证实该方法具有很好的效果     

级联型多电平变频器不同阶梯波调制算法的谐波分析

级联型多电平变频器中阶梯波算法的优点是开关频率低,转换效率高.介绍和分析了几种阶梯波算法,并对其输出波形的频谱和谐波总含量进行仿真和比较,得出相关结论,以期为实际工程应用提供理论依据.     

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.     

普通空间矢量法在级联多电平载波调制中的应用

空间矢量脉宽调制(SVPWM)的实质是加入了某种零序分量的调制方法,实现的优化是提高输出电压的范围和减小开关损耗,本质实现方式是通过改变零空间矢量的放置位置。分析在两电平中SVPWM与载波脉宽调制之间存在的关系,并通过仿真将不连续调制引入到级联多电平载波调制中,以此验证空间矢量调制在级联多电平中可以实现并且可以得到与在两电平中相似的结果。     

基于附加调制电压的链式逆变器直流电压平衡控制

首先推导了稳态情况下链式逆变器各子模块直流电容电压变化量与附加调制电压的数学关系式,揭示了基于附加调制电压的直流电压平衡控制策略的控制原理,并指出了其三种控制方式,对其控制复杂度、解耦特性、调节能力进行了分析。基于无功电流分量定向的附加调制电压的控制方式,分析了控制参数与均压效果的定量关系,给出了链式逆变器子模块直流电压均衡控制策略及控制参数的设计思路。最后,采用PSCAD/EMTDC建立了仿真模型,仿真结果表明了相关分析的正确性。     

全桥型MMC用于直流融冰时的控制策略研究

冰灾的频繁发生使得直流融冰装置已经成为易覆冰地区电网中的常规设备。现有直流融冰装置采用了晶闸管可控整流技术,在运行中均会消耗一定的无功、产生特征次谐波,对接入交流系统带来一定影响。全桥型模块化多电平换流器具有直流电压、电流双向运行能力,可满足直流融冰对换流器运行工况的要求。将研究基于全桥型模块化多电平换流器(全桥型MMC)的直流融冰装置建模方法。对直流融冰装置主回路拓扑、参数,调制均压、控制策略进行全面研究;充分利用全桥型子模块(FBSM)可输出正、零、负模块电压的特点,研究如何实现输出电流、电压宽范围连续可调,以满足不同类型、长度线路的融冰需求;最后利用PSCAD搭建了全桥型MMC和LCC型直流融冰装置模型,并对二者进行对比分析,验证了全桥型MMC直流融冰装置的优势。仿真结果验证了模型控制和方法的有效性。     

基于双向DC/DC变换器的光伏电源系统

对于光伏电源系统中如何将光伏阵列、储能单元与负载连接是十分重要的。该文提出一种新型的独立光伏电源系统。光伏阵列通过单向直流变换器与逆变器相连向负载供电,蓄电池采用双向直流变换器连接至逆变器输入端完成能量双向流动。并采用一种具有良好动态和稳态性能的双模最大功率点跟踪控制算法,Matlab仿真结果表明该方法的可行性。最后介绍了基于DSP的新型独立光伏电源系统的实现方案。     

基于状态观测器实现DC/DC变换电路的电压估计

为在DC／DC变换电路中用传感器检测变换电路输出电压和输出负载电压值，运用状态观测器理论设计出了一种能够估计变换电路输出电压和输出负载电压的二维观测器，并对结果进行了仿真，证明了其优越性．     

磁集成Z网络DC/DC变换器的仿真研究

为了得到更适宜工程应用的升／降压变换器，提出了一种带磁集成的Z网络DC／DC变换器拓扑．此新型电路结构能实现升／降压变换，并通过磁路组合集成的方法，使电路具有结构简单、易于实现等特点，通过仿真验证了此方案可行。     

矩阵式AC/DC变换器研究

对三相/三相矩阵变换器进行变换,得到一种衍生的AC/DC变换器拓扑。采用电流型空间矢量调制策略,推导出在该调制策略下的输出电压的表达式。通过在拓扑中加入一个谐振电感和隔直电容,使得双向开关器件可以实现软开关换流,并详细分析了换流过程。将控制算法建立在以电源电压矢量定向的dq同步旋转坐标系中,改变调制矢量实现功率因数调节。仿真结果验证了理论和控制方案的正确性和可行性。     

基于分段仿射模型的DC/DC变换器预测控制研究

基于混杂系统理论,分析了DC/DC功率变换器在连续工作模式下的动态特性,采用 步离散法得到一个占空比控制变量与连续变量直接相互作用的数学模型,即分段仿射(PWA)模型。结合预测控制方法,在建立的数学模型基础之上,设定系统的二次型性能指标,并引入预测误差对系统的输出进行反馈校正,通过性能指标的优化计算得到占空比控制信号,由此出设计预测控制器。以Buck功率变换器为研究对象,设计了一个开关频率为400 KHz的实验样机,仿真结果和实验结果验证了该方法的有效性。     

一种基于全桥移相ZVS-PWM直流变换器的设计

提出了一种能在全负载范围内实现零电压开关的改进型全桥移相ZVS—PWM DC/DC变换器.该电路简单高效,超前臂、滞后臂都能在很宽的范围实现软开关.介绍和分析了变换器的工作原理,最后给出了实验结果和两个主要波形,并进行了详细说明.     

级联多电平STATCOM的三次谐波注入PWM法

讨论了一种优化的脉宽调制方法,即三次谐波注入法,应用在级联H桥型STATCOM的主电路中,使直流电压利用率和开关损耗两个指标同时优化。首先阐述了三次谐波注入法的基本原理,再通过仿真对比试验得出这种优化方法可以提高调制比最高至1.15,进而提高直流电压利用率。