三电平逆变器简化SVPWM策略及其误差电流分析

对于三电平逆变器,传统的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法需要进行大量的三角函数计算及参考矢量扇区判定,增加了控制器的运算时间,若考虑中点电位平衡的问题,算法复杂度将进一步增加,另外,目前缺乏简单有效的对不同SVPWM策略下逆变器输出波形质量的评价方法。为此,在60°坐标系SVPWM策略基础上,提出一种采用二分法的简化调制策略,该策略通过二分法快速搜索参考矢量所在位置,通过动态调整冗余小矢量作用时间,控制流经逆变器中线电流,从而实现中点电位平衡控制;最后基于矢量法对SVPWM策略下三电平逆变器输出误差电流进行了分析。仿真结果表明,该SVPWM策略避免了三角函数计算,较60°坐标系SVPWM策略运算时间也有所降低,并可实现精细化中点电位平衡控制。     

光伏并网NPC三电平逆变器调制算法研究

与传统两电平逆变器相比较,三电平逆变器因输出状态增多,具有动作频率低,开关损耗小,谐波含量少等优点。文中采用NPC三电平逆变器拓扑结构,将60°坐标系下的SVPWM调制算法应用于光伏并网逆变器系统中,算法简洁,易于控制。Matlab/Simulink仿真和实验结果均表明理论分析的正确性以及光伏逆变系统的良好性能,可有效提高交流侧的功率因数,改善并网逆变器的电能质量。     

三电平NPC逆变器SVPWM方法研究

针对经典SVPWM算法计算复杂的缺点,提出了基于60°坐标系的三电平逆变器的SVPWM算法,该算法无需进行复杂的三角运算,仅需进行简单的逻辑判断就可以得到参考矢量的具体位置和合成参考矢量的最近三矢量,能够极大简化SVPWM的运算.实验结果表明了这种基于60°坐标系的三电平NPC逆变器SVPWM方法的有效性.     

基于DSP控制的60°坐标系下三电平逆变器SVPWM的研究

针对传统的SVPWM算法计算复杂的缺点,提出了基于60°坐标系的三电平逆变器的SVPWM算法,该算法仅需进行简单的逻辑判断就可以得到参考矢量的具体位置,并且用简单的加减运算就可以得到基本矢量作用时间,能够极大简化SVPWM的运算。DSP的实验结果表明了这种基于60°坐标系的三电平逆变器SVPWM算法的正确性。     

基于60°坐标系的两电平和NPC型三电平逆变器SVPWM算法研究

针对传统两电平逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)中大量三角函数运算以及输出电压谐波含量高的问题,研究了基于60°坐标系的SVPWM算法,深入分析了60°坐标系下两电平和二极管钳位型(NPC)三电平逆变器SVPWM的设计方法。通过MATLAB/Simulink软件的仿真研究,验证了基于60°坐标系的NPC型三电平逆变器SVPWM算法能够避免复杂的三角函数运算,同时减少了输出电压谐波含量,使输出电压波形更加正弦。     

60°坐标系下三电平逆变器SVPWM控制策略研究

为解决二极管箝位型三电平逆变器直角坐标系下SVPWM算法复杂、计算量大的问题,本文采用60°坐标系对控制算法进行了改进。建立g-h坐标系,分析了参考矢量与空间坐标的关系,提出了参考电压矢量标幺变换的算法,简化了判断扇区方法,计算第Ⅰ扇区电压矢量的作用时间;建立了系统旋转模型,将其他扇区电压矢量对应到第Ⅰ扇区,直接读取矢量作用时间,简化了运算流程,避免了进行大量的三角函数运算。Matlab仿真和实验结果验证了本方法的可行性。     

基于S函数的60°坐标系下三电平SVPWM的研究

传统直角坐标系下的SVPWM算法需要三角函数和查表计算,存在运算复杂、消耗CPU资源多的缺点。为了简化传统三电平SVPWM的计算方法,以TI TMS320F28335DSP实现三电平SVPWM为参考方案,在非正交坐标系下进行三电平逆变器SVPWM算法的研究,利用在Simulink中搭建的三电平逆变器模型与Sfunction编写的SVPWM核心算法相结合进行仿真,并将S-function中用C语言编写的SVPWM程序移植到DSP中实现。简化了计算,提高了仿真效率,得到的结果验证了基于S-function编写SVPWM算法的有效性和实用性,为控制器编程实现三电平逆变器SVPWM算法提供了重要基础。     

双逆变器的SVPWM研究

双逆变器能产生等价于三电平逆变器的电压空间矢量输出,无需箝位,具有较好的容错性。在此采用60°坐标系下的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,在Matlab/Simulink中针对双逆变器带阻感负载进行仿真,由电压波形可见,相电压具有三电平的特性。相电压输出实验波形呈现出较好的三电平特性,三相电流体现出较好的正弦性;结果表明,双逆变器取得了与三电平逆变器相同的效果,且无需控制中点。     

60°坐标系下三电平逆变器SVPWM的关键问题

在学习与应用60°坐标系SVPWM优化算法过程中,认为在60°坐标系下SVPWM算法不需要三角函数的计算和查表运算,是对60°坐标系SVPWM算法的误解。为纠正这一误解,对传统SVPWM算法和60°坐标系SVPWM算法进行了比较分析,并从理论推导和DSP实现两个方面做了相关阐述。详细介绍了如何用DSP F28335实现60°坐标系下三电平逆变器的SVPWM十二路驱动波形的输出并用示波器观察输出的波形。证明了60°坐标系下的SVPWM算法只是减少了三角函数的计算量,而且在用DSP F28335实现该算法时不需要三角函数的查表运算。使用这一算法提高了系统的运行效率。     

一种多电平SVPWM算法的研究

分析了二极管箝位型五电平逆变器的拓扑结构及其工作原理。研究了一种基于线电压坐标系的简化SVPWM算法。该算法无需进行扇区判断,只需要判断小三角形的方向和简单的运算,就可以确定合成参考电压矢量的三个基本电压矢量及其作用时间,提高了计算的速度。对基于线电压坐标系的五电平SVPWM算法进行仿真研究及实验验证,仿真和实验结果验证了该算法的有效性。     

一种基于60°坐标系的多电平逆变器控制策略

多电平变换器在高压大容量工业场合得到了广泛的应用,采用合适的PWM控制策略是多电平变换器应用的关键.详细介绍了基于60°坐标系的空间矢量PWM算法,首先判断参考矢量位于哪个小三角形,其次计算合成基本矢量的作用时间,最后根据控制策略对冗余矢量选择合适的开关状态.所述SVPWM算法能够简化合成矢量作用时间的计算并可避免复杂的三角运算.通过合理利用每个开关矢量,得到多电平逆变器各空间矢量的开关函数,通过五电平逆变器仿真及三电平NPC逆变器实验,证实了所提出算法的有效性和正确性.     

基于斜角坐标系下的三电平逆变器调制方法研究

针对三电平NPC逆变器的研究,传统的基于直角坐标系下的空间矢量脉宽调制算法(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)需要扇区判定以及烦琐的三角函数运算,增加了控制器的计算工作量,难以实现数字控制,因此研究了一种基于60°斜角坐标系下的空间矢量脉宽调制算法。该方法是通过Clarke-Park变换将基于三相静止坐标系下的三相电压转换为基于非正交60°斜角坐标系下的两相电压,可省去扇区判断过程,降低了计算工作量,且只有普通的四则运算。随后采用仿真软件PSIM对改进的空间调制方法进行了仿真研究,对所做的理论分析进行了验证,结果表明改进算法具有有效性,并且在运算时间上优于传统算法。最后在三电平NPC逆变器控制平台上进行了实验验证。     

两种快速的空间矢量脉宽调制算法比较(英文)

对60°非正交坐标系和45°旋转坐标系这两种快速空间矢量脉宽调制算法(space vector pulse width modulation,SVPWM)进行比较,目的是为工程技术人员在这两种SVPWM算法之间选择时提供一个理论和实践的参考。提出了一种新的针对这两种方法的任意多电平调制通用算法,只需角度和调制比两个信号就能够决定最终的矢量开关顺序。理论分析结果表明,45°旋转坐标系SVPWM比60°非正交坐标系SVPWM更简单,计算量小,更适合于数字实现。两种算法都以硬件的方式在FPGA上用VHDL语言编程实现,并对实现的复杂度和逻辑资源占用这两方面进行比较。仿真结果表明,45°旋转坐标系下的SVPWM算法比60°坐标系下的SVPWM算法在简洁性和资源占用方面具有明显的优势。最后,在一个三电平中点箝位型逆变器上对所提的两种通用算法进行了实验验证。     

三电平光伏逆变器并网控制策略的研究

本文首先分析了三电平光伏并网逆变器功率解耦的控制策略,然后采用三电平参考电压分解为两电平空间矢量的调制方法,简化了传统三电平SVPWM矢量作用时间的计算和复杂的控制策略;采用检测中点电位差的大小确定控制因子的取值,以此来调整冗余小矢量在一个开关周期中的作用时间,从而抑制三电平并网逆变器中点电位的波动并保持平衡;在此基础上搭建了一台20k W三相光伏逆变器实验样机,通过实验验证了本方案的可行性,三相电流总畸变率均在3%以下,满足并入电网的国家标准。     

单相光伏并网发电系统的NPC三电平逆变器研究

为提高单相光伏并网发电系统的功率因素和输出电压电能质量,降低逆变器单位功率的成本和谐波含量,提高系统的灵活性,提出了一种NPC三电平单相光伏并网逆变器。分析了NPC型三电平的工作原理,研究了NPC型三电平直流侧中点电位不平衡问题,采用空间矢量控制的SVPWM方法对逆变器进行控制。基于MATLAB/SIMULINK仿真环境,建立了NPC三电平SVPWM控制的单相光伏并网发电系统,仿真结果验证了逆变器及控制策略的有效性。     

多电平逆变器空间矢量脉宽调制的简化算法

提出了一种实现多电平逆变器空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)的简化算法。该算法可以方便地根据参考电压矢量的幅度和相位选择3个邻近的基本空间电压矢量,并计算出这3个基本矢量的作用时间。该简化算法不但适用于三电平逆变器,而且对更多电平数的多电平逆变器同样有效。利用提出的简化算法对一个三电平逆变器进行了仿真和实验,仿真和实验结果验证了算法的正确性。     

基于DSP的中心点钳位型三电平逆变器仿真控制研究

针对中心点钳位型三电平逆变器进行了研究,建立了系统的高频数学模型,采用优化的三电平SVPWM算法,使用MATLAB/Simulink进行了仿真试验,并在DSP中将两电平逆变器的电压空间矢量控制算法应用于三电平逆变器中。采用优化的SVPWM算法,减小了开关损耗。简化了参考电压矢量所在扇区的确定及基本矢量的选择和作用时间的计算,为有效控制三电平逆变器奠定了基础。根据负载电流方向和直流侧电容电压的大小,通过改变电压调整系数调整正负小矢量的作用时间来控制中点电位平衡。     

三电平整流器中点电位平衡的研究

介绍了一种新的中点电压平衡控制策略,得出SVPWM简化算法(传统的三电平SVPWM算法很复杂,涉及很多的三角函数和查表).在d,q坐标系下建立三电平中点箝位电压型整流器高频数学模型,采用电压外环和电流内环的双闭环控制实现了三电平整流器的高性能特性.最后在MATLAB仿真环境中建立仿真模型,对60°坐标系SVPWM算法进...     

基于统一调制法的三电平SVPWM简化策略

传统三电平空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM)的实现需要经过多重区域判断以及需要较多的三角函数运算,计算量较大,且需要预先存储大量的数据表格,加重了微处理器的负担。因此,为降低三电平SVPWM的算法复杂度,避免三角函数计算,提出一种基于统一电压调制法的简化实现策略。首先,根据统一调制思想,详细阐述了两电平SVPWM的等效实现方法;然后,以前述两电平SVPWM算法为核心,通过矢量分解将三电平转化为两电平来简化三电平SVPWM的实现;最后,将该简化调制策略应用于二极管钳位型三电平逆变器的仿真与实验控制,所得仿真与实验结果验证了所提算法的正确性与可行性。     

基于第一扇区的两电平SVPWM算法及仿真

根据成熟的两电平SVPWM算法,提出了一种基于第一扇区的两电平SVPWM算法。该算法通过角度变换,将任意扇区的参考矢量变换到第一扇区,通过第一扇区的矢量时间计算公式,求出角度变换前参考矢量所在扇区的相关矢量的作用时间,进而运用原有两电平的算法计算出波形的占空比,然后将基本矢量状态转化为开关矢量状态,从而输出两电平SVPWM波形。最后,建模仿真结果证明了该算法的有效性。